玻璃窯用耐火材料
發(fā)布時(shí)間：2019-11-19
窯爐作為玻璃生產(chǎn)的核心裝備，其技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步，廣泛采用了提高燃燒強(qiáng)度、強(qiáng)化傳熱效果、減少散熱損失、降低對產(chǎn)品及環(huán)境的污染等新技術(shù)。窯爐的技術(shù)進(jìn)步要求有多品種的優(yōu)質(zhì)耐火材料作為保障條件，要求耐火材料能承受更高的溫度、更急劇的溫度變化、更強(qiáng)烈的化學(xué)侵蝕、更嚴(yán)酷的應(yīng)力破壞，只有配套應(yīng)用多品種優(yōu)質(zhì)耐火材料，窯爐新技術(shù)的高效、節(jié)能、低污染等優(yōu)越性才能得以實(shí)現(xiàn)。優(yōu)質(zhì)耐火材料對現(xiàn)代高溫技術(shù)而言不僅是消耗性材料，而且更是實(shí)現(xiàn)高溫新技術(shù)所必需的功能型材料。
玻璃窯用耐火材料
1、AZS和高氧化鋯磚
對電熔AZS磚主要是提高其抗侵蝕性和耐磨性生產(chǎn)工藝，除采取氧化法熔融，使制品碳含量降到0.005，玻璃相析出溫度提高到1450℃之外。還對澆鑄和退火工藝進(jìn)行了改進(jìn)，現(xiàn)已生產(chǎn)出縮孔體積很小甚至無縮孔的電熔AZS.ZrO2含量90以上的高氧化鋯磚，其熱震性能非常好，例如ZrO295，SiO21.4。穩(wěn)定劑3.7的高氧化鋯磚，體積密度4.7g/cm3，氣孔率18.4，抗熱震性從室溫到1400℃（15分鐘間隔）可達(dá)15～20次。日本生產(chǎn)出一種熔鑄氧化鋯磚，其氧化鋯含量90，稱ZFC磚，其抗侵蝕性優(yōu)于ZrO2含量為40的AZS磚，在1500~1600℃下，16小時(shí)后無玻璃相析出，對玻璃污染甚微，經(jīng)800～1250℃抗熱震性試驗(yàn)40次后無裂紋。
2、鉻磚和含鉻磚
以等靜壓成型的致密氧化鉻磚用于E玻璃和C玻璃池窯的邊墻、卡脖或其它侵蝕嚴(yán)重部位，壽命可達(dá)6～7年。近些年含鉻制品有了新進(jìn)展，如在AZS磚中加入Cr2O3形成Al2O3-ZrO2-SiO2-Cr2O3系耐火材料，在高溫下，Cr2O3一方面與Al2O3形成固熔體，另一方面由于Cr2O3是高熔點(diǎn)物質(zhì)，進(jìn)入磚的玻璃相內(nèi)增加了玻璃相的粘度，從而提高了玻璃相的滲出溫度，使玻璃制品的抗玻璃侵蝕性大大提高。美國一家公司生產(chǎn)出一種再結(jié)合熔鑄AZS/Cr2O3耐火材料，其化學(xué)成分和物理性能很優(yōu)越，與原用的Al2O3/Cr2O3材料相比，每年?duì)t期降低電耗4，產(chǎn)量提高15，成本則降低3.75，玻璃質(zhì)量不受影響，該種磚可以機(jī)壓成型、手工搗打成型或等靜壓成型，然后高溫?zé)Y(jié)而成。
3、堿性磚
經(jīng)1800℃燒成的高純直接結(jié)合堿性磚廣泛用于蓄熱室墻及碹，德國推出一種新材料，商品名為RUBINAIEZ，其化學(xué)組成為MgO75，ZrO213.5，SiO29.5，它是用鋯英石結(jié)合的方鎂石磚，在燒結(jié)初期，磚結(jié)構(gòu)中的硅酸鋯與氧化鎂反應(yīng)，沿方鎂石顆粒周圍形成一層鎂橄欖石和氧化鋯保護(hù)層，這種結(jié)構(gòu)大大提高了磚的抗堿和抗硫酸鹽的侵蝕性能，做蓄熱室中部格子磚效果良好。
4、橄欖石鎂磚
橄欖石結(jié)合相具有特別強(qiáng)的抗侵蝕性能，通過提高鎂磚結(jié)合相中的鎂橄欖石含量能夠提高鎂磚的抗侵蝕性。為此，在鎂磚的配料中加入20的鎂橄欖石細(xì)粉，形成可保護(hù)鎂砂顆粒和使之減少侵蝕的鎂橄欖石結(jié)合基質(zhì)。該磚價(jià)格比較便宜，國外已大量用于玻璃窯蓄熱室格子體中部。
5、鋇長石橄欖石磚
鑒于橄欖石的耐侵蝕性能好，而抗熱震性能不足，在其結(jié)合相中引入鋇長石可以明顯地提高磚的耐熱震性能。鋇長石是在燒成過程中形成的，且僅存于結(jié)合基質(zhì)相中。鋇長石的含量為15時(shí)，硅的性能最佳，使用溫度約為1250℃。研究表明，鋇長石能夠抵抗堿和硫酸鹽的侵蝕。
6、不定型耐火材料
不定型耐火材料在玻璃窯上的應(yīng)用也是一種發(fā)展趨勢。英國采用耐火混凝土預(yù)制塊砌筑蓄熱室、格子磚底碹、煙道、小爐托板、燒嘴等，大大減少了窯爐結(jié)構(gòu)的接縫，提高了筑爐速度和縮短了冷修時(shí)間，法國西普的ERSOL是以ER1681電熔顆粒為主要成分制成的不定型的耐火材料系列，與電熔磚配套使用于池底，其抗玻璃侵蝕性優(yōu)良，且析出氣泡和形成結(jié)石的傾向較弱。日本有的玻璃窯池底已全部使用ER2SOL系列的不定型材料。國外玻璃窯用耐火材料的理論研究圍繞著如何進(jìn)一步提高抗玻璃侵蝕性及改善力學(xué)性能方面展開，以期使窯爐壽命進(jìn)一步延長。
