玻璃工业用锆刚玉耐火材料
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玻璃熔窑耐⽕材料及熔窑应知应会资料玻璃熔窑耐⽕材料及熔窑应知应会部分⼀、玻璃熔窑⽤耐⽕材料1、硅砖硅砖是浮法玻璃熔窑使⽤量最多、也是最重要的⼀个砖种。
对于⼤型熔窑,硅砖主要⽤于熔化部及⼯作部窑顶⼤碹、胸墙和前后端墙、蓄热室顶碹和蓄热室上部隔墙等。
硅砖的⾼档制品SiO2含量为96~98%。
它是属于酸性耐⽕材料;其密度为 2.35⾄2.38g/cm3,具有很⾼的⾼温结构强度,如荷重软化温度⾼(1640~1700℃)和蠕变率低,⽽且在吸收少量碱质组分后除了极轻微的熔蚀外,并不降低窑顶结构强度。
硅砖的主要缺点是抗热震性能低。
玻璃窑⽤硅砖具有如下特点:a.⾼温体积稳定,不会因温度波动⽽引起炉体变化:玻璃熔窑在1600℃下可以保持炉体不变形,结构稳定。
b.对玻璃液污染轻微:硅砖主要成分是SiO2,在使⽤时如有掉块或表⾯熔滴,不会影响玻璃液的质量。
c.耐化学侵蚀:上部结构的硅砖受玻璃配合料中挥发的R2O的⽓体侵蚀,表⾯⽣成⼀层光滑的变质层,使侵蚀速度变低,起保护作⽤。
d.其体积密度⼩:可减轻炉体重量。
2、粘⼟砖粘⼟砖是以耐⽕粘⼟为原料⽣产的耐⽕制品,浮法玻璃熔窑使⽤量较多。
粘⼟砖主要⽤于⼯作温度在1300℃的窑炉部位,如蓄热室下部的格⼦砖及墙砖、烟道砖及池底的粘⼟⼤砖等。
粘⼟砖其主要成分是Al2O3含量为30~48%、SiO2含量为50~70%。
它是偏酸性的耐⽕材料,随着砖中Al2O3含量的增加其酸性逐渐减弱,它对酸性具有⼀定的侵蚀抵抗⼒,对碱性侵蚀抵抗⼒能⼒较差,因此粘⼟砖宜⽤于酸性窑炉环境;其密度为2.40⾄2.56g/cm3,其耐⽕度虽然⾼达1700℃,但荷重软化温度只有1300℃左右,因此在⾼温使⽤时不能承重、不能受压。
粘⼟砖的抗热震性较好,波动范围较⼤,⼀般⼤于10次(1100℃/⽔冷),这与粘⼟砖的线膨胀系数值不太⼤⼜⽆多晶转变现象及具有明显颗粒结构有关。
3、⾼铝砖与硅线⽯砖⾼铝砖是Al2O3含量⼤于48%的硅酸铝质耐⽕材料统称⾼铝质耐⽕材料,浮法玻璃熔窑使⽤量较少;如果在⾼铝质砖的配料中加⼊⼀定⽐例的硅线⽯及其他微量元素将变成硅线⽯砖,⾼铝砖主要⽤于蓄热室的中部砌墙,硅线⽯砖主要⽤于蓄热室的炉条碹等。
锆刚玉是一种重要的工业矿物,用于生产耐火材料和陶瓷制品。
其主要理化指标包括:
1. 化学成分:锆刚玉的主要化学成分是氧化锆和氧化铝,其中氧化锆的含量对产品质量有重要影响。
2. 颗粒形状:锆刚玉颗粒形状对产品的强度和热震性能有直接影响。
一般来说,颗粒形状越接近球形,产品的强度和热震性能越好。
3. 粒度:锆刚玉的粒度对其应用性能有很大的影响。
一般来说,粒度越小,产品的强度和热震性能越好,但成本也会相应提高。
4. 密度:锆刚玉的密度对其体积密度和抗压强度有直接影响。
一般来说,密度越大,产品的抗压强度和体积密度越高。
5. 硬度:锆刚玉的硬度对其应用性能有很大的影响。
一般来说,硬度越高,产品的强度和热震性能越好,但成本也会相应提高。
6. 其他指标:锆刚玉还有一定的耐火度和抗渣性等指标,这
些指标也对产品的质量和应用性能产生影响。
锆刚玉细粉用途
锆刚玉细粉是一种耐火材料,它是由氧化铝和氧化锆混合而成。
这种材料具有高熔点、高强度和耐腐蚀性,因此被广泛应用于铸造、陶瓷、玻璃、电子和航空航天等领域。
在铸造行业中,锆刚玉细粉可以用作铸模的涂料,以提高铸件的表面质量和减少砂眼等缺陷。
在陶瓷行业中,锆刚玉细粉可以用作釉料的成分之一,以改善陶瓷的耐磨性和抗腐蚀性能。
在玻璃行业中,锆刚玉细粉可以用作玻璃添加剂,以提高玻璃的透明度和强度。
锆刚玉细粉还可以用于电子行业,例如作为电子元器件的封装材料。
在航空航天领域中,锆刚玉细粉可以用作发动机涡轮叶片的材料,以提高发动机的性能和耐用性。
锆刚玉细粉是一种多功能的耐火材料,它在各个领域都有着广泛的应用前景。
国际玻璃工业窑用耐火材料一f锻秀耐材国际玻璃工.业窑用耐火材料1平板玻璃概况陈恭源玻璃工业门类繁多,产品综杂.耐火材料应用量最大的是平板玻璃工业,高级耐火材料用得最多的是浮法玻璃熔窑.机制平板玻璃a_-十年代问世以藕有诸多的生产方法,它们是:有槽法,无槽法平拉法,旭法和格拉威伯尔法,总称为传统工艺.尽管平板玻璃表面质量也有了侵足的进步,接近于磨光玻璃的水平,但绝大多数的厂家却难以达到,所以采用上述方法生产的平板玻璃统称为普通平板玻璃1957年,英国人匹尔金顿(Ptlkington)发明了浮法工艺(PB法),并获得了专利权.匹尔金顿公司于1959年建厂,生产出质量可与磨光玻璃相媲美的浮法玻璃.拉制速度数倍乃至十数倍于传统工艺,生产成本却相差无几,一时轰动了世界.1963年,首先是美国,次后是日本等玻璃工业发达的国家,争先i匦后地向英国购买PB法专利,纷纷建立了浮法玻璃生产线.在极短的时期内,浮法玻璃取代了昂贵的磨光玻璃,占领了市场,满足了汽车镧造工业的要求,使连续磨光玻璃生产线淘汰殆尽,或改建了浮法线.随着浮法玻璃生产成本的降低.可生产厚度的扩大(0.5~50mm,经常生产厚度为2~30mn1),又逐步地取代了平板玻璃的传统工艺.有些国家浮法玻璃占平板玻璃总产量的7O~80%.迄今,全世界有将近i80条浮扶线,年产商用浮法玻璃1836万吨,折台3ram是24.48 亿平方米.1975年,美国匹兹堡公司(PPGCo.)发明了新}孚法(LB法),并获得了专利权与PB法的区别是进锡槽的玻璃液由索流变80了&f]7..r)为层流,将流液道宽度从860~1500mm变为4064mm,该部位玻璃液中设置挡砖.由于推出较PB法晚了十六年,LB法生产线并不多,估计是美国(5),加拿大(2),意大利(2),l中国台湾(1),蛇口(1)….我国宙行开发的浮法工艺与PB法类同,未构成专利.现有秦皇岛(3),洛阳(3),上海(2),杭州,蛇口,江门,南宁,太原,蚌埠,通辽,海勃湾,沈阳,商丘,昆明等20条浮法线.其中上海SYP公司和蛇口GFG公司分别采用PB法和LB法, 日产玻璃液分别是714和550t/d,其余厂家为300~600t/d.年产量120万t,占平板玻璃总产量343万t(折合3mm为4.753{Onz)的35%.用浮法取代乎板玻璃的传统工艺,达到以3mm计,年人均所需量3m.指标,完善我国的浮法工艺,实现玻璃原料现代化和玻璃熔窑全保温,现代化,已势在必行7近年来,我国的浮法工艺进展很快.洛玻,秦皇岛耀华,都生产出2mm.最近,上海劳玻§日稳定地生产1.5~1.6mm浮法玻璃.锡槽结构严密性可控水平提高,并且槽底使用了烧结砖.平板玻璃工业已迈出了坚挺的步伐.何谓浮法?熔融玻璃液以1200~C从熔窑进入流液道(LB法采用新的输液系统),经安全闸板(Cr2.Ni9.耐热锕质或硅线石质,事故或需要时,自动,电动或人工将其落下i剪死漉股),节流闸板(流量自控,熔融石英或硅线石质),至锡槽首端的唇砖悬空落到锡液表面(LB法无唇砖,经挡坎直接流到锡液表无需悬空落下),在八字挡砖的导流下(LB法无八字挡砖),向前漂浮横向伸:展形成了玻璃带.在1050℃完成自身平整化,前进中不断展薄,为维持所需宽度和进一步展薄,需在拉薄区(860℃)设置若干对(视所需厚度和拉引速度而定)拉边机.降温至827~600℃,由过渡段传动辊子将玻璃带措起,离开锡槽进入退火窑中退火.降温至7O6O℃,离开退火窑进入输送辊道,进行切割,掰边.横向掰断后,玻璃板进入加速辊遭,彼此拉开间距.玻璃板进入分片工位,由器件将其顶升,并作横向输送进入分片线中,至取片工位,由码垛机堆码,自动或人工央纸,成垛后由吊车送至包装段,包装入库.用这种方法生产平板玻璃,叫做浮法工艺,简称浮法.浮法玻璃是高级平板玻璃,用于制镜,人像不会失真,主要用于汽车,飞机,火车,轮船等交通工具中,也广泛地应用于建筑业中.2电熔砖各类精细控制其化学成分的氧化物,在2400℃高温电炉中熔融,而后在模子中浇铸成形,保温,冷却后进行机加工,得到了电熔砖.西普公司采用确保在氧化状态下的电熔工艺.这就避免了以前在还原状态下制得的电熔砖,向玻璃液析出玻璃相和气泡的弊病. 从还原法看到氧化法熔炼的优点是.(1)制品中的含碳量,降至0.OO1~0.005,即10~50ppm的限度之内,电熔砖不会向玻璃液中冒泡.c+z一-,-co?(2)电熔砖玻璃相析出温度,自1250~ 1300℃提高到1350~1450℃,大大地增强了抗蚀性能,也极大地减少了对玻璃液的污氧化法电熔锆刚玉砖(^zs)的内部色泽是浅淡色的,而还原法制品是暗灰色的,以此不难区别它们.先进国家已不甩还原法电熔砖了.玻璃熔窑的不同部位,使用特定的电熔砖,并有其相应的浇铸方法.在浇铸后的保温,冷却,凝固阶段产生了收缩孔涸,这是电熔砖的一大弊病.这些缩孔,在每块砖中所处的位置,多寡,大小和影响程度,取决于材质的成分,浇铸工艺和浇铸过程中外部的机械作用等因素.用普通浇铸法砖中有20~30体积的缩孔量,严重降低了电熔砖的使用寿命.电熔御品的浇铸方法衰1代号名称说驵RN普通鳍孑I.位于挠口唐虞周圈R0倾斜缩孔位于砖的意部(竖砌砖)RT无缩孔用锯切击带缩孔部分RR加强减少砖底缩孔数量(竖瑚砖)ⅡA改进式满注法(异型砖不能用KT法)KL铸靛式使缩孔分散RX十字式使缩孔分散有时大到接近砖体的程度.RX用于割造十字型格子砖.西普公司生产的电熔砖有四种系列t锆刚玉质,锆铝铬质,镁铬质和刚玉质.共有八个牌号,参见表2.电熔制品系列和牌号衰2系列成分牌号lER1681怡刖玉质AzS(AhO~zr0}.SiO2)ER1682ERl711AZSC(A盘:'器ER2151怡铝铬质S蠛铬质CFM(Cr,O,-F.2O|'Mg0)ER2082 B…一刚玉l5Al20I?'MgO?ER531ZAN^O刚玉质(AlIOI)a.B.雕玉JargaI-MB一脚玉Jargal—H31玻璃熔窑分为三大部分,上部结构,下部结构和燃烧系统.胸墙,炉顶是属于上部结构.在熔化部有燃烧系统——蓄热室和小炉,使窑内火焰空间维持1600~1680"C的高温.池底和池墙与玻璃液接触,是下部结构.玻璃液最高温度可达到15o0~1550℃, 钠妈玻璃的熔制温度是1440~14~0"C,这显然是一种强化熔制的缘故,能明显地增加产量.玻璃熔窑不单是温度相当高,更是窑内还存在着各种侵害耐火材料的腐烛性极强的钫质,它们有t,(1)玻璃配合料在热分解反应期间,释放出的CO,SO:等去气产物,约占熔窑排放废气总量的6~8%,原料中的硅尘,碱尘,着色剡(如硒粉等)的挥发物,金属热件…,《2)燃烧产物中的SO±,SO3.V205..?, (3)玻璃液,及其在极高温度下的碱性蒸汽,不同种类玻璃还有酸性蒸汽(如硼酸盐,硫酸盐,氯化物,氧化铅,铬酸盐等),加上气体和玻璃液的冲刷性破坏.'玻璃络窑尤其是在熔化部和燃烧系统,耐火材料的工作条件是异常苛刻的.尤其是处于玻璃液线上下的池墙,这三相界面处的熔蚀,冲刷是最为利害的部位.玻璃相含量较低(17)的ER1711电熔锆刚玉砖(ZrO24l),也只有4~5年的寿命.为延长使用寿命,不得不采取如下的方法,使熔窑维持8一l2年的炉龄.(1)池墙外壁,从沿口上平往下有一段距离是不能予以保温的(普通透明玻璃为200ram,有色玻璃是150ram)=相反,还要进行吹风冷却池壁,以减轻玻璃液对池墙的冲蚀.窑的后期,有的厂家在新窑一开始使用之前,就在熔化部l~3小炉段的池墙内侧安放冷却水包.美国还使用~30Ox9000mm 的石墨棒(分三节螺接,用穿过炉顶的水冷压杠固定),靠在池墙内壁,防止配合料对它的侵蚀.(2)除此以外,我国还采用"顶砖"的办法,将池墙上行砖,用新砖顶入熔池之冉.国外采用竖砌砖,不用此法.(3)投料机向熔窑两侧加碎玻璃.对于薄层投料机来说,是从窑头料仓的两边, 多加碎玻璃.而国外不用此法.熔窑炉顶,池底,蓄热室和小l炉外侧全是绝热锯温的,称为全保温熔窑.轻工系统的玻璃熔窑15~150t/d都实现了熔窑全保温.平板玻璃络窑16o~6oot/d,只实行胸墙.池壁,蓄热室等处的局部保温.主要是高级耐火砖价格昂贵.若在资金条件允许的前提下,我国浮法玻璃络窑的寿命,会从目前的3~3.5年提高到4~5年的水平.从经济效益看,是相当合算的.因为使用高级耐火材料之后,实行全保温,节能40~50是不难达到的.另外,现代熔窑的晟大优点,除寿命长之外,还能极大地提高玻璃液的质量. 这便成为完善我国浮法工艺,浮法玻璃远销海外的基本条件之一了.2.1ER]681我们从真假比重数据可知,普通浇铸RN电熔砖的缩孔量为8.85,比五十年代的2O ~3O来说有了极大的进步了.而倾斜浇铸RO,无缩孔浇铸RT和改进式浇铸RA电络砖的缩孔量为3.12%.由此可知,西普公司的电熔制品十分优良.ER1681RN是普通浇铸电熔砖,作为中温区(<1450℃)池墙砖已满足生产要求了.ER1681RO是倾斜浇铸电络砖,铸口磨痕朝外,并位于竖砌砖的底部附近.与玻璃液接触的砖面坚实,致密,无缩孔,耐磨蚀性能优良,用于高温区的池墙砖.ER1681RT是无缩孔浇铸电熔砖,用于池底铺面砖和流液洞部位.铺面砖的标准尺寸是{500x600mm,厚度有75,100,120150mm四种.ER1681RT也可用于小炉内村砖,下间隙砖(胸墙和池墙之间是用间隙砖封堵的).下间隙砖的标准断面是75x95,电熔砖的典型用途表5AZSAZSCCFMALUMINOUS(刷玉质】ER1681ER1682ER111ER2161ER2082ER5312Jargal—MJargal—H RN上部结拘上部特种玻璃工作他上部结构流液道结构的端部RO弛墙RR池墙RT池底汽液洞,他墙,坚窑弛底铺面砖铺面聘池底.电培窑RA特种砖碍种砖特种酵石灰玻璃RL下部结构十字型十字型RX格子砖格子砖ER1681l理化性能表4Zr0AJ20jSiO2Na20Re2Oa其它化学成分—32550615611008012Ⅱ一A1O3ZtO±蝣琏璃桕(口一刚玉)(斜话石)物相组成47322l_RNRORTRA(铺面砖)体积密度g/em3.53.53.72372真比重384耐压强度Nlmm:20荷重软化点(O.2Nlmm,)℃1700羞嫠钙玻璃液的侵蚀1580"C.以ER1Bs1的指数100为基准.高于此值,性能更优良.100发泡倾向指数O~31550"C.砖体表面层的折晶倾向指教基本为零鎏藿菩蝽体流淌终止砖体色泽内部呈白色和非常境的黄色;表面颜色很浅浇铸特性能Ⅱ得形状复杂.厚度较薄的砖块95×120mm两种.ER1681RA是改进式浇铸电熔砖.用于大跨度投料池上的碹砖,无槽法引上窑中的引砖,瓶子窑的喂料盆,搅拌器和滴料嘴2.2ER1682RX其成分,特性,物相等理化指标与ER1681相同.只是十字式浇铸,专门傲十字型格子砖.为区别起见,在ER1682砖的表面3w/m?kER168l姆热系数AL/L~.ER1681线胀系数0.5℃./kz.℃x10 (6)ERI682比热'l.0.3—0.2-.,一/._'U.℃图1ER1681特性曲线ER1682比热曲线打上蓝色的波纹.ERI682RX体积密度为3.3g/cm.砖内无连通气泡,对蓄热室中烟气的冷凝物不吸附,抗腐蚀性物质的熔穿,抗热态疲劳,抗气流冷热交变,冲刷.这是它具备优良的理化性能的缘故.钠钙玻璃,硼硅酸盐玻璃,乳白玻璃,石英玻璃,电视机玻璃,硅酸钠玻璃熔窑的蓄热室格子体,在使用ER1682RX格子砖之后,可延长炉龄,不用热修.在整个炉龄期内,降低能耗显着,并使能耗值相当稳定. 2.5ERI1711ERl71i品位高,含ZrO:量为4l,玻璃相降至l7,抗冲蚀性能比ER168l提高了3O,砖内无连通气泡,用于熔窑中最苛刻的部位,性能优良,是高档电熔制品.浇铸性能不及ER1681,一般将它制成矩形或其他形状较为简单的砖块.34ERI711的缩孔量,RNI1.%,RR9.7,RT和RA4.5.所以,ER1711用普通浇铸成型是不多的,因为经济效益相应见差,并不合算.ERI711RR是加强洗铸电熔砖,厚度250mm,宽度300~500mm,标准断面是250 ×500mm,高度有900,l000,I100,1200, 1300,1400,l500,1600mm八种.另一种是带斜度的砖块:顶厚I50/n/n,底厚250ram, 砖宽300~500mm,砖高也是八种,标准尺寸;断面(25o/15o>×500mm,高度也是八种.不带斜度的砖块,厚度总是250ram. ERI711RT是无缩孔电熔砖,作为强化熔制,电炉,腐蚀性强的玻璃熔窑的池墙砖,熔窑局部强化抗蚀部位的池墙砖,腐蚀性强的玻璃熔窑的料道砖,池底电极砖,热电偶砖,鼓泡器砖,沉没式挡堰砖,池底加强耐蚀部位(如鼓泡器周围的玻璃液温度比1℃物相组成ER1711理化性能衰5zrOA1:O3SiO2NaOFe2O3其它_1455I221008a-A103jZrO}玻璃相(口一脚三氏)(料话石)l17羲整钙玻璃涟的侵蚀发咆向指数浇铸面溶体流诮终止温度℃浇铸特性RTRA(铺面砖)萄重软化点(02N/mm~)℃17001580℃.以ER1681指数100为摹准l1300~3~55012.砖肇表丽层一,昂颂_旬拦鼓f基本为零155.j砖体色荐同ER1681囡ZrO3量增加.~ER1681差其余部位的池底铺面砖高200℃)的铺面砖,流液洞砖,熔窑上部结构中ER1681不能胜任部位,如小炉层板砖,挂钩砖(承载胸墙的砖叫挂钩砖)等.ER1711RRI是普通浇铸电熔砖,作为池墙砖,流液道道砖和部结构.胶料的选用:ER1681或ER1711池底铺面砖下面用艾尔索(ERSOL),或ER67,或ER66胶料.ER]681,ER]711作为池墙和上部结构,其本身砌筑时用ERT0胶料勾缝.做供料盆时,用ER67H胶耕勾缝.ER1681和ER1711与硅砖之间用ER75.锫剐玉砖之间用ERT1艘料.锫砖之间,硅砖与AZS砖之间用ER75胶料.2.4ER2161ER2161抗冲蚀性能比ER1681提高了240,比ER1711提高了210.但对于无色透明玻璃来说,ER2161中含Cr203,会对玻璃液着色.另外,它发泡倾向指数值也不理想,但将它用于熔窑上部结构中最苛刘的部位,显然是理想的材质.对不怕Cr=Os着色的玻璃熔窑的下部结构,由它取代ER 1711.由它作为流液洞顶板,无需有斜度,不用吹风冷却.它在特种玻璃,玻璃纤维络窑中,作为下部结构和上部结构无疑是最为理想的材质.ER2161全是无缩孔制品,砖内含4.5的缩孔,但无连通气泡.对钠钙玻璃的抗蚀能力是ER1681的3.4倍,是ER1711的2.615倍. ER2161表皮和内部呈暗绿色.胶料选用;作为池墙和上部结构的ER216I含锫铝铬电熔砖,用ERT0胶料砌筑.ER2161与硅砖之间的间隔层用ER75胶料.l5OI__,.250.斜面砖ER17I1比电阻率\\,8O0lOO0l5OO℃图2ER1711特?陆曲线ER2161理化性能表6ZrOiAI20aC0aSiO2Na20.FcO其它化学成分2631.5261335AI20a?CrJO{ZrO玻璃相铝铬尖晶石固溶体斜始石物相组成562519体积密度RTd.00g/e'真比重4.11『丑-强度N/tomz35荷重软化点(O.2N/mmz)℃1720蒸嫠钙玻璃液的侵蚀15S0~.以ER1681的指教100为基准340 壁泡惯向指数5~71550~.砖体表面层的析晶倾向指数基丰为零'w/m.KKcal/ra?h?℃\导热系数l/l/《./图3ER2161特性曲线ER2082理化性能表7MgOAl=O3C0,Fe0CaO.SiO|l其它化学成分56.57.220112.24.1镁铁尖晶石铝铬尖晶石金属相玻璃相物相组成5340l6体积密度g/eraj真比重3.9机械强度N/∞4l荷重软化点(0.2N/ramt)℃>185O 2?5ER2082它是专门用于碱性玻璃熔窑做池墙的电熔砖.如生产玄武岩玻璃(又称为黑色玻璃)熔窑,生产矿棉玻璃熔窑都离不了镁铬质电熔砖.ER2082全是无缩孔电熔砖,残余的缩孔量较少,且分散在砖体之中.表皮至内部的颜色呈暗灰色到黑色.玻璃碱度指数计算公式t:±+旦±里!±SiO2'100重量百分率i值高,表明CaO,MgO含量高,ER2082电熔砖抗玻璃侵蚀的能力强.2.6ER5312RX化学成分t87.5AlzO3,8MgO,4.5NalO|物相组成{"一剐玉,37圉4ER2082特性曲线15A12O3?4MgO?Na2O的熔凝物,真比重3.37g/cm.这是表皮白色,砖内无连通气泡的十字型电熔砖.与ER1682RX十字型格子砖一样,可制成"L,T,十"三种形状的格子砖.砖肋壁厚为40mm,这个厚度被认为兼顾砖强度,热交换效率和保持格子体气道截面积诸因素在内的最佳值.用它可砌筑格孔净尺寸为l40×140或l70x170,以及(125~140)×(125~140)li-iill的格子体.它理化性能稳定,无论是抗玻璃,抗碱性氧化物蒸汽的侵蚀能力极强,各种有害物质都无从渗入,冷凝物无从沉积,热震性能优鏖.在高温下,对钠盐,钾盐蒸汽里惰性.高温抗疲劳性好.作为钠钙玻璃熔窑,或一般的流通大量碱性蒸汽的熔窑的蓄热室上部格子砖,无疑是最好的材料.支承ER5312RX的是机械强38度高,抗蚀性能优良的ER1682RX格子砖.这就为长寿命熔窑解决了蓄热室格子体的材质问题,至目前为止,是最先进的格子体.2.7JargaI-M和JargaI-H口,口一刚玉砖(Jargal-M)是白色的电熔制品,耐压强度20N/ram.,荷重软化点>1750℃}<1350℃时,抗钠钙玻璃的侵蚀指数>100,比ER1681电熔砖优良.是用于熔窑尾部,流液道,唇砖(我国又叫流槽)最为理想的材质.口一剐玉砖(Jarg~I—H)是玉色的电熔制品,不像口,口一剐玉砖那么白净,漂亮.但抗蚀性能优于8,口一剐玉砖,是用于氧化气氛下,与玻璃液接触(<1350℃比AZS电熔砖优越,>1350"C抗蚀性不及AZS电熔砖), 或作为上部结构的优良材质.但它在还原性气氛中,会缓慢地转化为口,一刚玉,从而使世●0,川O气馗If0×170ram图5十字型格子砖Jargal—M和Jargal—H理化性能表8成分AIioasiojNa2oF02o3其他Jargal—M951.23.5o.05O.25JargaI_H.50l52oO50.1物相口一AI2o3一A120,玻璃相Jargal—M45532JargaI—H(日7.5<0.5真比重g/cm0JargaI—M3.54lJargaI-H3.26 结构疏松.另外,其价格昂贵.所以,浮法线的流液道,唇砖都只使用口,3-刚玉,不能用刚玉.2.8电熔砖与玻璃质量的关系欲获得高质量的玻璃液,必须依靠优质的耐火材料.抗玻璃液冲蚀性能越高,对玻璃渡的污染就越轻微.到目前为止,除高档的烧结制品——高压成形,高温烧成,不用添加剂.晶体直连,气孔率0~1.5,致密等优质砖外,一般的烧结制品,就无法与电熔制品匹敌.烧结AZS,也不能与电熔AZS 相抗衡.玻璃熔窑的下部结构,已非他莫属丁.尤其是六十年代以来,电熔制品已有了长足的进展,为长寿命熔窑问世奠定了坚实的基础.1968年伦敦国际玻璃工业会议,1973年马德里国际玻璃工业会议,西普公司专家分别发表了在作业温度下,耐火材料与不同成分玻璃液接触时的特性"和"电熔砖的冒泡试验"论文,电熔砖和烧结砖的检测标准为世界玻璃工作者所公认.西普公司做了如下的对比测试四块试样,三块是硅线石,错英石和AZS烧结砖,~块是电熔砖ER1681,在同一条件下,于1450℃的钠钙玻璃液中进行试验.耐蚀指数以ER1681为基准,可明显地30看出,电熔AZS是最为理想的材质,参见表9. 不同砖材在玻璃中的特性指数表9\材质硅绕石始英石AZSERl681性能~~\抗玻璃液侵蚀2020dO1O0析出气泡倾向5~89~lO3~5l~2析出结石倾向3.5-,-,4.553.5~4.5l~2硅线石砖成分()表1OAIO,lsi0,Ti2O:R±0fF~20alMg0CaOII60.5l37.10.9..sl..eI..zO.1我们知道,在AIzO.-SiOt"相图中,唯一稳定性物质是熔点为1850℃的莫来石(3AIiOl?2SiOz).人工的方法,得不到硅线石.所以硅线石制品只能使用天然硅线石,经烧结得不同粒级,并磨成一定数量的超细粉(≤0.044ram),外添一些满足成形和烧成工艺要求的添加剂,如工!业氧化铝粉和硅微粉(≤1~3m)J不使用生粘土高温烧成,获得硅线石制品.因为热膨胀系数低,(口≤5x10『℃),抗急冷急热性优良,玲砖可供热修,不用预热.对玻璃液抗蚀性能大大忧于粘土制品.理论含Al?0量是62.92,只是烧成温度宜接近于硅线石的转化温度(1545~C),以使骨料表层产生奠来石的薄层,与基质中的尚瓷化(即莫来石化)相匹配,那么这种制品才是硅线石制品.3(AIiO{.SiO2)盟?3A120l?2SiOi+SiOl硅线石奠来石口一方英石若用生粘土为结合剂,将硅线石砂(≤1ram)加入,大,中颗粒为焦宝石,烧成温度为1420℃,这种制品引发二次奠来石化是不可能的(蓝晶石1350℃开始生成莫来石和石英玻璃,14504完成分解),是玻璃相40结合的改性粘土质制品.抗蚀性能比粘土质好来有限.表1O硅线石是外国产品.从显气孔率18~22,体积密度2.37~2.595g/cnl.,抗弯强度12.41~20.68N/mill上看,该砖是高温烧成,属于陶瓷结合的制品.奠来石0=5.2~5.6×10-./4,抗蚀性能是高铝粘土砖的两倍,远高于硅线石. 抗急冷急热性能优良.A1O,理论含量是71.82,国外高于6OAlt0.含量称为莫来石质,这样就与硅线石产生了混称.主要看物相组成,不能从AI:O.含量上来区别它们.2.9架手砖和炉条砖支承蓄热室格子体有两种方式(1)(炉条砖+架子砖)+格子体J(2)(炉条砖+架子砖+过渡砖)+格子体.上层格子体ER5312RX,下层格子体ER1682RX是相当高级了.其下所用材质, 一般使用低气孔高铝砖作炉条砖和架子砖已满足了匹配的技术要求了.所处温度(600D) 较低,气流中有害物质也不多.以下几种情况,炉条砖和架子砖宜采用ER1681RT电熔锆刚玉砖才能与高级格子体相匹配:技术参数(格手砖/格手体)气道1l0×1Ol35×135节距l8O18O厚度l5/3550,|0(肋根肋尖)单位块数102.91029PCS/m3流通面积06O2O.55'7m/mi单位砖体积0.364O4.4m3,m3单位受热面积174l15.87m2/m'单墁砖体积3.554.12dm3图6架子砖,炉条砖(1)使用多通蓄热室,由于蓄热室高度大减,炉条砖和架子砖受热温度相应增高了许多,气流中有害物质也增加不少. (2)生产特种玻璃,使气流中有害尘粒猛增.(3)因作业要求,如高温熔制,烧天然气,有较多的玲凝物等情况.(未完待续)。
玻璃熔窑耐火材料及熔窑应知应会部分一、玻璃熔窑用耐火材料1、硅砖硅砖是浮法玻璃熔窑使用量最多、也是最重要的一个砖种。
对于大型熔窑,硅砖主要用于熔化部及工作部窑顶大碹、胸墙和前后端墙、蓄热室顶碹和蓄热室上部隔墙等。
硅砖的高档制品SiO2含量为96~98%。
它是属于酸性耐火材料;其密度为 2.35至2.38g/cm3,具有很高的高温结构强度,如荷重软化温度高(1640~1700℃)和蠕变率低,而且在吸收少量碱质组分后除了极轻微的熔蚀外,并不降低窑顶结构强度。
硅砖的主要缺点是抗热震性能低。
玻璃窑用硅砖具有如下特点:a.高温体积稳定,不会因温度波动而引起炉体变化:玻璃熔窑在1600℃下可以保持炉体不变形,结构稳定。
b.对玻璃液污染轻微:硅砖主要成分是SiO2,在使用时如有掉块或表面熔滴,不会影响玻璃液的质量。
c.耐化学侵蚀:上部结构的硅砖受玻璃配合料中挥发的R2O的气体侵蚀,表面生成一层光滑的变质层,使侵蚀速度变低,起保护作用。
d.其体积密度小:可减轻炉体重量。
2、粘土砖粘土砖是以耐火粘土为原料生产的耐火制品,浮法玻璃熔窑使用量较多。
粘土砖主要用于工作温度在1300℃的窑炉部位,如蓄热室下部的格子砖及墙砖、烟道砖及池底的粘土大砖等。
粘土砖其主要成分是Al2O3含量为30~48%、SiO2含量为50~70%。
它是偏酸性的耐火材料,随着砖中Al2O3含量的增加其酸性逐渐减弱,它对酸性具有一定的侵蚀抵抗力,对碱性侵蚀抵抗力能力较差,因此粘土砖宜用于酸性窑炉环境;其密度为2 .40至2.56g/cm3,其耐火度虽然高达1700℃,但荷重软化温度只有1300℃左右,因此在高温使用时不能承重、不能受压。
粘土砖的抗热震性较好,波动范围较大,一般大于10次(1100℃/水冷),这与粘土砖的线膨胀系数值不太大又无多晶转变现象及具有明显颗粒结构有关。
3、高铝砖与硅线石砖高铝砖是Al2O3含量大于48%的硅酸铝质耐火材料统称高铝质耐火材料,浮法玻璃熔窑使用量较少;如果在高铝质砖的配料中加入一定比例的硅线石及其他微量元素将变成硅线石砖,高铝砖主要用于蓄热室的中部砌墙,硅线石砖主要用于蓄热室的炉条碹等。
氧化法电熔锆刚玉砖一、前言氧化法电熔锆刚玉砖是一种高性能的耐火材料,具有优异的耐火性能和化学稳定性,广泛应用于冶金、建筑、石化等行业。
本文将详细介绍氧化法电熔锆刚玉砖的制备工艺、性能特点和应用领域。
二、氧化法电熔锆刚玉砖的制备工艺1. 原料选择氧化法电熔锆刚玉砖的主要原料为高纯度的氧化锆粉和α-刚玉粉。
其中,氧化锆粉需满足以下要求:(1)ZrO2含量大于99.5%;(2)SiO2含量小于0.01%;(3)Fe2O3含量小于0.005%。
α-刚玉粉需满足以下要求:(1)Al2O3含量大于99%;(2)SiO2含量小于0.05%;(3)Fe2O3含量小于0.02%。
2. 混合制备将高纯度的氧化锆粉和α-刚玉粉按一定比例混合均匀,并加入适量的结合剂和润滑剂,制成成型料。
3. 成型将成型料通过压制、挤压等方式成型成坯。
4. 烧结将成型后的坯体在高温下进行烧结,使其形成致密的氧化锆-刚玉复合材料。
烧结温度一般为1700℃左右,时间为2-3小时。
5. 加工将烧结后的坯体进行加工,如切割、打孔、磨削等,制成各种规格和形状的氧化法电熔锆刚玉砖。
三、氧化法电熔锆刚玉砖的性能特点1. 高温稳定性好氧化法电熔锆刚玉砖具有优异的高温稳定性,可在1500℃以上长期使用。
其主要原因是氧化锆和α-刚玉都具有较高的耐高温性能,并且二者之间相互作用形成了致密的复合材料结构。
2. 抗侵蚀性强氧化法电熔锆刚玉砖具有优异的抗侵蚀性能,可耐受各种酸碱介质和高温下的氧化性气氛。
其主要原因是氧化锆和α-刚玉都具有较高的化学稳定性和惰性。
3. 强度高氧化法电熔锆刚玉砖具有较高的强度和硬度,可耐受较大的机械应力。
其主要原因是氧化锆和α-刚玉都具有较高的硬度和强度,并且二者之间相互作用形成了致密的复合材料结构。
4. 导热性能好氧化法电熔锆刚玉砖具有良好的导热性能,可快速传导热量,保持均匀的温度分布。
其主要原因是氧化锆和α-刚玉都具有较高的导热系数,并且二者之间相互作用形成了致密的复合材料结构。
一文读懂含锆耐火材料
在科技高速发展的形势下,制取耐高温、抗腐蚀、高性能、高效益的新型材料,首先必须解决制取过程中所需要的耐火材料,而熔点高、化学稳定好、高温性能优良氧化物材料并不多。
含锆原料通常具有高的熔化温度、较强的耐腐蚀性、良好的抗热震性和较高的化学稳定性,故作为一种新兴耐火材料,被广泛用于冶金、建筑、化工等行业领域,常被用做玻璃窑用耐火材料、冶金工业用耐火材料、水泥窑用耐火材料以及其它工业窑炉用耐火材料等。
1.用于玻璃窑的耐火材料
含锆耐火材料原料主要用在玻璃熔窑的熔化部、上部、侧墙、流液洞等部位。
主要品种有:致密锆英石砖、熔铸锆刚玉砖、锆莫来石熔铸砖、再结合型ASZ砖等。
(1)致密锆英石砖
按显气孔率高低,可分为高致密型(ZS-G)和致密型(ZS-Z)。
特点:高致密、低气孔率。
应用:玻璃池窑熔化部的胸墙,拱脚、池底密封层等部位。
主要原料:锆英砂细粉。
制作方法:经配制料浆、浇注成型、高温烧成可得制品。
(2)熔铸锆刚玉制品
也称AZS熔铸砖,AZS分别代表Al2O3、ZrO2、SiO2,是目前玻璃熔窑的关键部件所必需的耐火材料。
目前国际通用的熔铸锆刚玉制品的等级划分为Zr-33、Zr-36、Zr-41等,分别对应的ZrO2含量为33%、36%、41%。
我国玻璃工业用耐火材料的进展与问题玻璃工业作为我国重要的基础工业之一,在我国经济发展中扮演着重要的角色。
而耐火材料则是玻璃工业的基础材料之一,其应用范围广、用量大、技术难度高。
本文将从玻璃工业用耐火材料的现状、进展和存在问题三个方面进行探讨。
一、玻璃工业用耐火材料的现状玻璃工业用耐火材料主要应用于玻璃窑炉、玻璃钢等生产设备。
其中玻璃窑炉是玻璃工业的核心设备,占据了耐火材料应用的大头。
随着玻璃工业的发展,需求量不断增加。
根据中国玻璃工业协会发布的数据,我国耐火材料年需求量达2000万吨以上,其中绝大部分用于玻璃窑炉。
二、玻璃工业用耐火材料的进展随着科技的不断进步,玻璃工业用耐火材料的技术也在不断发展。
现在已经出现了高性能、高质量的耐火材料,如高铝砖、硅酸铝砖、碳化硅材料等,这些材料具有应力损伤性能好、耐热性强、抗热震稳定性好等特点,能满足不同玻璃生产工艺的耐火需求。
同时,还有一些新型材料正逐渐应用到玻璃工业耐火材料中。
例如,氮化硅陶瓷属于无机非金属新材料,具有优异的高温性能和阻挡能力,可作为玻璃窑炉隔热材料、渗铁板、全氧化制取玻璃纤维等材料的替代品,为玻璃工业的发展提供了新的方向和动力。
三、玻璃工业用耐火材料存在的问题然而,玻璃工业用耐火材料仍然存在着一些问题。
首先是产品质量不稳定。
在生产中,经常会出现批次品质差异较大、品质不稳定的情况,这主要是由于材料原材料的质量差异、生产工艺不规范等原因导致的。
其次,产品技术含量低。
与国际水平相比,我国玻璃工业用耐火材料的技术含量仍然存在一定差距。
我们需花费更多的时间和精力提高这些材料的高温耐久性和稳定性。
还有就是,生产工艺落后,生产成本高昂。
玻璃工业用耐火材料的生产工艺比较复杂,需要高温进行烧结、反复模压成形等,其加工难度大、投入也较大。
这也导致了产品的价格比较高,有时甚至比进口价格还贵。
综上所述,玻璃工业用耐火材料在我国的应用范围广、用量大,但也存在着一些问题。