窑炉

玻璃窑炉中常见的耐火材料及选择因素

发布时间:2024/8/26 13:21:37   
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玻璃生产是高温作业,熔融的玻璃液能侵蚀窑池的耐火材料。耐火材料由于受到高温、火焰和飞料的影响,一旦遭到侵蚀和破坏就会影响熔窑的寿命。如果玻璃液被污染,还会严重地影响玻璃的质量,因此对玻璃窑使用的耐火材料应有严格的要求。

玻璃熔窑常用耐火材料主要分为四类:熔铸耐火材料、烧结耐火材料、不定形耐火材料和隔热耐火材料。

1、熔铸耐火材料具有极佳的抗玻璃液侵蚀性能和抗碱蒸汽侵蚀性,是熔窑关键部位的筑炉材料。熔铸耐火材料主要是将原料经电炉熔融后浇铸成形,再经过退火和机械加工而成,它的显微结构较一般耐火材料更均匀。

Tips

其熔制工艺有氧化法和还原法两种

还原熔融法:将石墨电极直接插入熔融液中;

氧化熔融法:石墨电极和熔融液不接触,并在适当的时候吹入氧气。但需要更大的功率。

2、烧结耐火材料是熔窑大量使用的重要配套耐火材料。常用品种有硅砖、碱性砖、锆英石砖、锆莫来石砖、莫来石砖、硅线石砖、高铝砖、粘土砖等。

3、不定型耐火材料用量目前仅占熔窑耐火材料用量的3%~4%,但对熔窑窑龄却非常重要。不定型耐火材料在玻璃窑上的运用也是一种发展势头。英国选用耐火混凝土预制块砌筑蓄热室、格子砖底碹、烟道、小炉托板、烧嘴等,大大削减了窑炉结构的接缝,显著加快了筑炉速度和缩短了冷修时刻。一般不定型耐火材料应与定型材料使用相同材质。因此,常用品种与其对应的定型耐火材料成分相当。

4、隔热耐火材料要求密度小,热导率低,保温效果好,同时具有较高的耐火度和机械强度,不与接触的耐火材料发生反应。常用的隔热耐火材料有轻质隔热砖、隔热板和隔热(轻质)浇注料、隔热涂料和耐火纤维等。

玻璃熔窑在选择耐火材料时,应该考虑以下几种因素:

应根据窑炉在设计时,规定的作业环境(原料成分与配合料熔制的需求,温度制度,气氛,压力,以及燃料燃烧的火焰状况等)和耐火材料烧损,侵蚀的原因来选择和配置相应的耐火材料。

应根据玻璃窑设计的窑龄,以及窑炉各部位使用的耐火材料烧损、侵蚀的速率来选择配置能达到设计窑龄和减少烧损与侵蚀的理化性能指标、外观尺寸符合要求的耐火材料。

在使用温度下,应避免会发生化学反应的两种不同耐火材料在一起。必要时,也应在两种不同耐火材料砌体间设置过渡砖或过渡层。否则会形成最低共熔点,反而加速了耐火材料的烧损和侵蚀,大大影响了玻璃窑的窑龄。

与玻璃液接触部位所使用的耐火材料,应尽量减少横向砖缝,以避免向上钻孔侵蚀。(特别是电熔锆刚玉砖),否则会造成材料被侵蚀的速度加快。

在砌筑耐火材料时,所需用的耐火泥,应与砖材性质相同。不同材质的耐火材料和耐火泥不得混用。

在选择和配置耐火材料时,应做到经济合理,搭配恰当,该选用高级耐火材料的部位,则选用高级耐火材料。否则既影响玻璃窑龄,又会造成极大浪费,经济合理性较差。

窑炉作为玻璃生产的核心装备,其技术水平也在不断进步。窑炉的技术进步要求有多品种的优质耐火材料作为保障条件,要求耐火材料能承受更高的温度、更急剧的温度变化、更强烈的化学侵蚀、更严酷的应力破坏。只有配套应用多品种优质耐火材料,窑炉新技术的高效、节能、低污染等优越性才能得以实现。



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