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电熔刚玉砖在玻璃熔窑中的应用

编辑:寰洋实业         日期:2023-04-24

池底和池壁都是与玻璃液直接接触的部位。对所有直接接触玻璃液的部位来说,耐火材料重要的性能就是抗侵蚀性能,即要求耐火材料与玻璃液之间不发生化学反应。

从三元相图上分析在作业温度范围内没有共熔点,并且要求耐火材料与玻璃液间的界面层相对稳定,即耐火材料虽处于被侵蚀状态中,但其表面仍是完整的,不会脱落到玻璃液中产生结石等缺陷。

近年来考核与玻璃液直接接触的电熔耐火材料的质量指标时,除化学成分、理化指标、矿物组成外,还考核以下三个指标:抗玻璃侵蚀指数、析出气泡指数与析出结晶指数。

随着对玻璃质量要求越高、熔窑的生产能力越大,电熔砖的使用范围就越广。玻璃熔窑常用的电熔砖为AZS 系( Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 )电熔砖。AZS 砖在 1350℃ 以上时,其耐侵蚀性能是 α β -Al 2 O 3 砖的 2~5 倍。电熔 αβ 刚玉砖由紧密交错排列的 α- 氧化铝(53% )和 β - 氧化铝( 45% )细粒构成的,含有少量的玻璃相(约 2% ),充填结晶间的孔隙,纯度很高,可以用作冷却部池壁砖及冷却部铺底砖和盖缝砖等。

电熔 αβ 刚玉砖矿物组成中仅含有少量玻璃相,使用时不会渗出并污染玻璃液,且在 1350 ℃ 以下具有良好的耐侵蚀性能和优良的高温耐磨性能,是玻璃熔窑冷却部池壁、池底及浮法玻璃熔窑流槽等部位的理想耐火材料。在浮法玻璃熔窑工程项目中,电熔 αβ 刚玉砖用作为玻璃熔窑冷却部的池壁砖。此外,冷却部的铺面砖与盖缝砖也是采用的电熔 αβ 刚玉砖。

电熔 β 刚玉砖是由 β -Al2 O 3 粗大的晶体构成的白色制品,含 Al 2 O 3 92%~95% ,只有 1% 以下的玻璃相,且因晶格疏松而导致其结构强度较低,显气孔率小于 15% 。由于 Al2 O 3 本身在 2000℃ 以上被钠饱和,所以在高温下对碱蒸气作用非常稳定,,其热稳定性也是优异的。但与 SiO 2接触时,-Al 2 O 3 中含有的Na 2 O 分解,与 SiO 2 发生反应,β-Al 2 O 3 很容易转变成 α-Al 2 O 3,产生较大的体积收缩,使其产生裂纹从而造成损坏。所以它只适用于远离含 SiO 2 飞尘的上部结构,如玻璃熔窑工作池的上部结构、熔化带后部的喷火口及其附近的胸墙、小炉平碹等部位。

因为其和挥发性碱金属氧化物不发生反应,因此不会产生从砖表面渗出熔融物污染玻璃。在浮法玻璃熔窑中,由于冷却部流道入口处突然收窄,易造成碱性蒸气在此处的冷凝,因此该处的流道平碹选用耐碱性蒸气侵蚀的电熔 β 砖。

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