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    玻璃熔窯用熔鑄耐火材料的特性

    編輯:耐火澆注料   時間:2021-08-17    瀏覽:   
    2021年 8月 17日 玻璃熔窯用耐火材料主要為熔鑄耐火材料,一方面,熔鑄工藝便于制造出大型制品,澆注料 有利于減少磚縫和沿磚縫的 侵蝕;另一方面,熔鑄材料很少含有開口氣孔,玻璃液難以侵入到材料內部。因此,熔鑄材料具有普通燒結耐火材料不 可比擬的抗侵蝕性。但是,不同電熔耐火材料的抗侵蝕性仍有很大差別。所以,應該根據窯爐部位和材料性能來合理 配套使用耐火材料。圖1顯示了不同熔鑄耐火材料在不同溫度玻璃液中侵蝕95h后的抗侵蝕性試驗結果。

    從圖1可知:1400℃以下,各熔鑄材料的侵蝕速率都很小;1400℃以上,抗侵蝕性的強弱排序是:Cr2O3-Al2O 3、41#AZS、36#AZS、33#AZS、α,β-Al2O3。

    由于Cr2O3的著色性,平板玻璃窯使用Al2O3-SiO2-ZrO2系的熔鑄耐火材料。玻璃窯熔化部采用33#、36#和4 1#熔鑄AZS磚綜合砌筑。通常,41#熔鑄AZS用于苛刻的部位,36#熔鑄AZS用于侵蝕中等的部位,33#熔鑄AZS用于 相對溫和部位。冷卻部應盡量采用熔鑄氧化鋁磚。冷卻部的胸墻可以采用β-Al2O3磚,池壁和鋪底磚可以采用α,β-A l2O3熔鑄磚

    1、熔鑄鋯剛玉材料

    圖3是熔鑄AZS磚顯微結構的背散射電子像(背散射電子圖像的特點是物相亮度與平均原子序數成正比)。其中,白 色大顆粒為一次斜鋯石;麻點狀白色物質為鋁鋯共析體中的斜鋯石;基質中暗灰色板條狀物質為剛玉;基質中亮灰色物質 為玻璃相。

    熔鑄鋯剛玉材料的析晶過程:首先在斜鋯石的初晶空間析出一次斜鋯石;然后在斜鋯石-剛玉共析線上析出鋁鋯共晶 體;最后析出玻璃相和剩余的晶體。玻璃相起到降低熔化溫度,擴大澆鑄溫度范圍,松弛熱應力的作用。但是,玻璃相 是耐火材料中的薄弱環節,極大影響材料的抗侵蝕性。

    熔鑄鋯剛玉磚的侵蝕過程:首先,磚中的玻璃相被池窯玻璃取代;隨后,剛玉溶解,增加液相黏度,減緩侵蝕速 度,直至剛玉耗盡;接著,熔鑄耐火材料解體,其中,耐火澆注料 難熔的斜鋯石進入窯內,成為結石。如果被溶解的耐火材料組分 未被混勻,這些物質就會形成條紋。條紋的組分和玻璃不同,會影響氣體的溶解度,并提供形核界面致使氣泡析出。 結石、條紋和氣泡是影響玻璃質量的主要缺陷。

    熔鑄α,β-氧化鋁材料約含45%(w)的α-Al2O3和55%(w)的β-Al2O3,約1%的雜質相,2%的氣孔率。熔鑄β-氧 化鋁磚主要由大晶粒β-Al2O3組成,耐磨澆注料 雜質相可忽略,氣孔率約4%。熔鑄α,β-氧化鋁或β-氧化鋁材料不含玻璃相,又 沒有難熔晶相,對玻璃質量不會產生不良影響,在1350℃以下具有良好的抗侵蝕性。因此,熔鑄α,β-氧化鋁材料廣 泛用于冷卻部,β-氧化鋁材料則用于冷卻部的上部結構。

    2、熔鑄氧化鋁材料

    α,β-氧化鋁熔鑄材料具有極為優異的抗堿蒸氣侵蝕能力。試驗表明:其在全氧燃燒玻璃窯內作為碹磚,使用4?8 年后幾乎沒有發生明顯變化。因此,估計α,β-氧化鋁熔鑄材料至少可以使用2個窯役。

    3、蓄熱室用熔鑄格子磚

    玻璃窯蓄熱室起回收余熱,預熱空氣、節省燃耗和改善熔化的作用。格子磚是蓄熱室中的關鍵材料。

    我國玻璃窯蓄熱室普遍使用燒結材料作為格子磚。燒結材料中含有大量的開放性氣孔。這些氣孔嚴重影響材料的 抗蠕變、抗侵蝕、防堵塞和導熱性能。因成型條件的限制,燒結材料也很難制成具有特殊的形狀(如波紋)、尺寸(如薄 壁)的產品。所以,燒結磚的性能和壽命都不如熔鑄磚。

    我國很早就試制了熔鑄格子磚,但一直沒有形成批量制造能力。熔鑄格子磚的單重較小,外形復雜,制造過程麻煩,尺 寸精度較高,不易保證合格率。
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