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玻璃熔窑采纳全氧焚烧技巧后,由于火焰空间中的水蒸气的体积浓度大大添加,碱蒸发物的体积浓度添加3~6倍。保守空气助燃窑炉上部空间较多的境况下会运用硅质材料,高浓度水蒸气和高浓度的碱蒸发物构成较强的碱性氛围,对上部布局中硅砖的运用机能构成迫害。
SiO2+2NaOH+O2→Na2SiO4+H2O
比拟大碹,胸墙、山墙等部位的碱蒸汽浓度会略低,然而一样面对酸碱中庸的反映,超过通例的腐蚀速率让窑炉的寿命变得无奈预期。其余,被腐蚀剥落的物资落到玻璃表面上构成浮渣,进一步影响凝结机能和玻璃品质。
1、材料抉择需思量的要素
在耐火材料的抉择准则上,除了耐高温、可加工、经济性、系统性等除外,还应当依照全氧焚烧的特色抉择实用的耐火材料,不论是电熔AZS依然电熔氧化铝产物,在国内全氧焚烧玻璃窑炉上曾经补偿了较为丰盛的胜利阅历,依照窑炉特色及产物特色的不同,国内也有运用别的耐火材料的案例。
今朝全氧焚烧玻璃窑炉上部布局运用较多的耐火材料以熔铸材料为主,如电熔AZS系列、电熔氧化铝系列、电熔铬刚玉系列(今朝有运用烧结铬刚玉取代的偏向)等。电熔AZS系列中,除了罕见的ER、ER和ER外,还包含ER、ER。电熔氧化铝系列包含电熔ab氧化铝、电熔b-氧化铝材料。
2、低玻璃相产物-ER
低玻璃相产物-ER典范化学成份和晶相剖析见图1。
图1低玻璃相产物-ER典范化学成份和晶相剖析
这是一种低玻璃相的熔铸AZS系列的产物,与平凡的AZS产物比拟,其成份中二氧化硅和氧化钠含量均有确定的下降,使得产物内玻璃相含量常常低于14%,运用到窑炉上不但能够削减玻璃相对玻璃的混浊,其极强的抗碱蒸汽才能、抗飞料才能、较好的抗蠕变机能是抗碹滴混浊的优质耐火材料。表1为不同品种耐火材料的渗出相境况。
表1不同品种耐火材料的渗出相
频年来,ER系列的产物曾经运用到一些全氧焚烧项目上并取患有使人得意的成绩,在低渗出、抗腐蚀方面有着卓越的体现。国内一些厂家也在踊跃开垦此类产物,低玻璃相产物墟市前程辽阔。
3、高锆系列耐火材料(或Series)
高锆系列产物常常是指氧化锆含量为85%~95%的产物。即使其临盆难度较高,售价较高,然而由于其先进的机能又在繁多玻璃行业有着普遍的运用。
今朝已知能够批量临盆高锆系列的厂家有:西普、旭硝子、MONOFRAX。由于其卓越的特色,在玻璃临盆中削减收场石平和泡的构成,因而更实用于玻璃窑炉中与玻璃来往的部位,在硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、玻璃陶瓷和展现玻璃的熔窑中具备卓越的机能。依照请求不同,又有高电阻率的细分产物。
西普公司的产物要紧为:SCIMOSZ、SCIMOSUZ、SCIMOSCZ、SCIMOSMCZ。AGCC的产物要紧为:ZB-X和ZB-X。ZB-X和ZBX技巧目标见表2。
表2ZB-X和ZB-X技巧目标/%
表3Er要紧技巧参数
其要紧成份逼近,在电导率上会有部份区别,须要依照玻璃的成份和工艺请求与耐材厂家的老手研究,抉择正当的计划。部份机能见表3、表4。
表4耐火材料对各样玻璃的抗腐蚀机能品级
ER具备更高的荷重软化温度、更高的抗腐蚀品级、与ER逼近的低渗出特色,在全氧焚烧窑炉中,池壁、电极砖、流液洞部位均有普遍运用,也是全氧焚烧电子微晶玻璃窑炉流液洞档砖的优先抉择。
4、电熔α-β氧化铝质成品
由各约50%的α-氧化铝和β-氧化铝构成,两者结晶交织构成了希奇精细的布局布局,耐强碱机能希奇好,在℃如下具备希奇好的耐腐蚀性。由于不含铁、钛等无益杂质,玻璃相含量希奇少,其剥落物对玻璃的混浊微不足道,除了运用在罕见的流道、清澈池、浮法玻璃熔窑的唇砖等部位除外,亦可用做窑炉的碹顶(要紧思量较长的寿命、悬滴对玻璃液的混浊题目)。
5、电熔β-氧化铝质成品
由%的β-氧化铝构成,有大块平板状的β-氧化铝结晶体布局,结晶彼此交织并且晶相很粗壮,气孔率较高、强度较低。然而抗剥落性很好,特为对强碱蒸汽具备较高的耐腐蚀性,由于与二氧化硅反映后β-氧化铝简单与α-氧化铝和氧化钠较易倒塌,因而务必运用在粉尘飞扬较轻的部位,做为窑炉的碹顶正常运用在后端。
电熔α-β或β-氧化铝成品在国内曾经运用的窑炉上体现出极佳的耐腐蚀性和对玻璃很少的混浊特色,运用成绩希奇好。较高的价钱是其普遍运用的最大阻碍。
6、烧结α-β氧化铝成品
烧结α-β氧化铝成品相对价钱廉价,频年来在国内窑炉上也有胜利运用的案例,由于其非凡的组份,成为中低温料道较好的抉择。跟着技巧的先进,国产的好似烧结材料也曾经上市,并取患有较好的运用成绩。较小的炉型或对碹顶构成的碹滴混浊请求不是很高的境况下,能够思量其做为碹顶材料。
7、新式耐火材料的运用
7.1高纯镁铝尖晶石
镁铝尖晶石的化学式为MgO-Al2O3,含MgO为28.3%,Al2O3为71.7%(非典范数据,仅供参考)。其要紧长处是对复原性氛围如游离CO2、游离SOX及游离K2O/Na2O的抗蚀性强,具备较好的热不变性与耐磨性。镁铝尖晶石具备较高的熔点、热膨胀系数小、热应力低、热震不变性好、比拟电熔材料体积密度较小(2.7g/cm3),对碱性氛围具备较强的抵挡才能。
在国内空气助燃和全氧焚烧玻璃窑炉上均有运用镁铝尖晶石的现实案列,然而多浮现了大碹马鞍形变形题目。
7.2等静压成型高锆砖
等静压成型高锆砖由于其优质的精细性、耐腐蚀性和相对电熔高锆砖更廉价的价钱,曾经运用于全氧焚烧窑炉,运用成绩卓越。
7.3精细氧化铬砖
精细铬砖由于其优质的热震机能、耐碱机能、耐冲洗性,已普遍运用于玻纤窑炉中,也包含全氧焚烧玻纤窑炉的火焰空间部位。精细铬砖中的铬依照不同的运用部位,采纳不同的铬含量,正常Cr2O%、容重4.0g/cm3。
今朝,除海外和合伙企业临盆外,国内很多企业也能够供应雷同的产物,但德行和理化不变性差别较大。铬的混浊题目较深奥决,很多西洋国度对含铬的产物临盆和运用有繁多束缚。氧化铬具备较强的着色才能,正常高白料或更高德行的玻璃不提议运用含铬的耐材,希奇是与玻璃液来往的部位。关于颜色玻璃或德行请求较低的青白料为伸长窑炉寿命可思量运用。
7.4电熔再烧结莫来石
电熔再烧结莫来石砖的产物典范数据为:Al2O%,Fe2O30.1%,SiO%。荷重软化温度T0.℃,体积密度2.66g/cm3,常温耐压强度1N/mm2,玻璃相含量4%。由于其相对中性的特性,今朝全氧焚烧玻纤窑炉的大碹运用较多。
7.5无钙硅砖
其产物长处为:①运用了电熔氧化硅联结相,不含氧化钙成份,二氧化硅含量可达98.5%以上;②密度更小(1.8g/cm3),下降了全面大碹的分量;③价钱比拟同级别电熔材料更低;④比硅砖具备更低的膨胀系数(℃时0.6%)、更高的运用温度(T0.5为℃);⑤更好的体积不变性。在国内某全氧焚烧窑炉上有运用履历,但大碹浮现威迫到窑炉平安的变形题目。
(泉源:找耐火材料网)