窑炉

玻璃熔窑常用的耐火材料及最需要考量的指标

发布时间:2022/7/30 18:09:59   

玻璃熔窑是耐火材料孕育的熔制玻璃的热工设施。筛选玻璃窑用耐火材料,理当斟酌窑型、行使部位以及损毁机理、熔制玻璃的品种和颜色的品种等。玻璃窑用耐火材料首先理当能很好的抵挡玻璃熔体和睦体影响物的腐蚀,并应具备充实高的荷重软化温度和热波动性。

常常盼望窑炉各个部位的耐火材料不涌现部分早蚀损景象,以保证全部窑炉具备充实长的行使寿命。但由于玻璃窑各部位的板滞、物理和化学前提不同,这就请求所用耐火材料的功用要与其相适应,同时请求对相邻的其余品种砖材不孕育不利的影响。

如下从多个方面剖析玻璃窑筛选耐火砖的斟酌要素。

1.粘土砖

粘土成品属于酸性的耐火成品,跟着SiO2含量的添加其酸性添加。它对酸性具备必要的腐蚀抵挡才略,而对碱性腐蚀抵挡才略较差。粘土砖有不同的品种,诸如低气孔粘土砖,超低气孔粘土砖,低蠕变,低气孔,低铁粘土砖等等。于是粘土成品宜用于做酸性窑炉的耐火材料。玻璃窑用大型粘土砖是用砌筑玻璃窑用的单重不小于50kg的粘土质耐火砖。

粘土砖行使前提,由于不同成型法子和粘土砖的骨料和连系剂不同。凭借这些特色,在池炉的不同部位,由于腐蚀前提不同,也许采用不同粘土砖。蓄热室下部炉条碹及下部格子砖,遭到合做料粉尘和蒸发物的腐蚀对照小,温度也较低,而荷强大,这类砖就请求板滞强度高。于是,砖中连系物也许含有适当的SiO2、Fe2O3,不过用于高温部位的粘土砖,要紧请求耐火度高,其连系物中含杂质少。

2.硅砖

硅制耐火材料属酸性材料,它具备较强的抵挡酸性渣或溶液腐蚀的才略,具备卓越的高温功用:如耐火度为-℃,荷重软化起头温度为-℃。体积膨胀率较大,当温度为℃时约孕育的整体积膨胀,有益于保证砌体的机关强度和睦密性。故硅砖是玻璃窑的要紧材质,宽广运用在大碹,胸墙,蓄热室顶等部位。

硅砖在烤窑时重视事件:硅砖在-℃和℃时,由于晶型转换,体积蓦地膨胀,于是烘烤时在℃如下升温不要太快,在冷却至℃如下时应防范激烈的温度改变,尽也许不与碱性物资来往。

3.电熔锆刚玉砖

ZA系列氧化法电熔锆刚玉产物是采纳优良提纯材料,行使特制的电弧炉,经太长弧熔和氧化责罚的熔铸工艺制成。这类电熔锻造工艺险些没有来自电极的碳玷污。

由于采纳这类熔铸工艺和行使高纯材料,ZA系列氧化法电熔锆刚玉产物具备非常的,高的抗玻璃液腐蚀功用,而且,对玻璃的玷污也是微小的。

AZS-33成品在防范玷污玻璃液方面是特其余优异,它在玻璃中孕育结石,气泡及根本玻璃相析出的趋势是很小的。它实用于溶化池的上部机关,处事池的池壁砖和铺面砖,料道等。

AZS-36是准则的氧化法电熔锆刚玉砖,它具备特其余高抵挡玻璃液腐蚀功用和低污性的特色,且在这二方面的功用是平衡的。它实用于玻璃熔窑中与玻璃液直接接角的部位,如溶化池池壁砖,铺面砖,加料口等。

AZS-41是最高等的氧化法电熔锆刚玉砖,它具备最高的抗玻璃液腐蚀功用和优良的对玻璃液的低玷污性。它实用于玻璃窑炉中对耐腐蚀功用请求非常高的部位,如全电熔窑、流液洞、窑坎、鼓泡、加料口拐角的砖等。

电熔锆刚玉砖的性质、功用目标—斜锆石相本领玻璃液的腐蚀,玻璃相可缓冲体积改变孕育的应力,能使成品坚持不透气的机关,但其数目偏多,渗出温度越低,则砖的原料就越差。玻璃相的渗出会摧残砖的机关,影响寿命。渗出的同时会放出气泡,并有也许孕育不溶于玻璃的结石,严峻影响玻璃的原料。通罕用发泡指数示意渗出温度。

4.电熔刚玉砖

刚玉砖的主晶相为刚玉,它具备优秀的性质,如熔点高,硬度大,是中性矿物,于是成品硬度大,抗冲洗,耐磨,同时抗腐蚀。熔铸α-Al2O3砖,主借使由α型刚玉构成的周密踏实的细晶机关实体。要紧用于玻璃窑。实用于熔制硼硅玻璃、乳白玻璃。不过它的高温抗腐蚀性较差,它在1℃高温时,耐玻璃液腐蚀性会快速下降,于是某些硼硅质玻璃窑,偏向于行使熔融石英砖。熔铸α-Al2O3砖成品容重3.15-3.30g/cm3,含有少许的玻璃相(约2%),充填结晶间闲逸,纯度很高。由于它不玷污玻璃液,且在℃如下具备卓越的耐玻璃液腐蚀功用和优秀的高温耐磨功用,于是它是玻璃熔窑的廓清部、冷却部、处事池等部位,较巴望的耐火材料。

β-Al2O3粗壮光明的晶体孕育的白色成品,含Al2O%-95%,惟独1%如下的玻璃相,且因晶格松散而致使成品机关强度低。β-Al2O3中含有的Na2O与SiO2响应,孕育较大的体积萎缩,有使砖孕育裂纹、孕育毁坏的危险。于是它只实用于道理含SiO2飞尘的上部机关,比方,处事池的上部机关,焚烧口相近胸墙,小炉嘴及吊墙等。由于这类砖和和蒸发性碱金属氧化物不产生影响,故无须担忧从砖表面上淌下熔融物玷污玻璃。

5.镁质耐火材料

(1)玻璃窑蓄热室用镁质材料

时时蓄热室格子体的最表层用高等镁砖(w(MgO)97%);表层行使中档镁砖(w(MgO)约为95%~96%);中层行使直接连系镁铬砖;基层行使低气孔粘土砖。格子体的要害功用是抗腐蚀性和抗蠕变性。升高抗蠕变性需行使高纯、低铁、低气孔和大晶粒的材料,并采纳高温举办充足烧结。

(2)行使代替燃料时蓄热室的建设

行使火油焦后,玻璃窑蓄热室的耐火材料易于遭到腐蚀,此中,95镁砖受损最为严峻。大批SiO2和CaO侵占了砖体,摧残了原有的MgO-M2S连系,孕育了持续的CMS-M2S低熔连系相。另一方面,火油焦着火难,焚烧慢。行使火油焦后,未燃净的组分加入蓄热室,在蓄热室延续焚烧,升高了蓄热室的温度。如此,在高温顺腐蚀的影响下,格子体产生软化并随后产生垮塌。基于损毁出处,玻璃企业夸大了蓄热室中97镁砖和直接连系镁铬砖的用量,更换了功用较差的95镁砖,蓄热室寿命由1年伸长到3年,行使火油焦的实验取患了开头胜利。为餍足行使代替燃料的需求,还需求开垦抗腐蚀性好,又适应氧化-复原氛围改变的高纯镁铝尖晶石材料。高纯镁铝尖晶石砖的抗蠕变性和抗碱蒸气腐蚀性很好,也可用于全氧焚烧玻璃熔窑。

6、其余耐火材料

锆英石在℃受热大批分解,锆英石成品也有卓越的抗腐蚀性,锆英石砖具备耐高温、抗热震波动性好和耐玻璃液腐蚀性等优秀功用。铝锆硅系(AZS)熔铸砖和烧成砖具备较好的耐玻璃液腐蚀性,可用于玻璃溶化池窑的池壁和上部机关。

7、隔热耐火材料

为了节能,玻璃窑带有保温机关的日趋添加。这些隔热材料如粘土质隔热耐火砖,硅质隔热耐火砖,硅藻土砖以及保温捣打料等。

那末在筛选及采办玻璃熔窑用耐火材料时,理当首先要斟酌的目标功用是哪些呢?

(1)机关机关

耐火材料是由固相(包含结晶和玻璃相)和睦孔两部份孕育的非均质体。成品的宏观机关机关特点是影响其高温行使性质的要紧要素。

①气孔率

在耐火材估中,常有很多巨细不等、形态不一的气孔。与大气沟通的称为开语气孔(也称显气孔),此中彼此贯通的称为连通气孔,不和大气沟通的称为绝语气孔。通罕用气孔率来响应耐火材料的精致水准,即砖中的气孔体积占整体积的百分率。

气孔率是耐火材料的根本技巧目标,它险些影响耐火成品的各项功用。气孔率越小,耐火材料的耐腐蚀功用越好,机关强度越高。气孔率越高,材料的热导率越低。

②体积密度

体积密度是耐火材料单元体积(含气孔在内的整体积)所具备的原料。它直觉地响应了耐火成品的精致水准,是掂量耐火材料、精致耐火成品德量水准的要害目标。时时来讲,体积密度越高,气孔率越小,强度、高温荷重软化温度等一系列功用越好。

③真密度

真密度是指多孔体材料的原料与其真体积(不含气孔在内)之比。真体积是指多孔体中固体材料的体积。其值的巨细与精致度、气孔率无关,而和耐火材料的化学矿物构成相关。

(2)热学性质

①热膨胀性

耐火材料加热时,体积随温度的抬高而膨胀的性质称为热膨胀性。通罕用线膨胀系数或体膨胀系数来示意。

在行使耐火材料时,务必格外正视其热膨胀性,在熔窑机关中应凭借耐火材料的受热膨胀的个性预留膨胀缝,在点燃烤窑时要按耐火材料的受热膨胀处境同意公道的升温弧线和采纳调度拉条等需求法子。

②导热性

导热性示意耐火材料导热才略的巨细,用热导率示意。所谓热导率是指在单元温度梯度下,颠末材料单元面积的热流速度。它要紧取决于材料的化学构成和机关机关。

③热容量

热容量又称比热容,指在常压下,加热1kg耐火材料使之升温1℃需求的热量。在策画和节制熔窑升温、蓄热才略时具备要害意义。

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