建筑玻璃与工业玻璃２０１２，№８
科学配置耐火材料助力熔窑节能减排
瑞泰科技股份有限公司 王杰曾成洁
玻璃熔窑应用先进的全氧燃烧技术，采用石油焦 作为替代燃料生产玻璃，是节约能源、减少排放和降 低制造成本，提高玻璃熔窑效率水平的有效手段。但
是，由于全氧燃烧熔制技术产生的碱蒸气和使用石油 焦作为燃料后出现的飞渣，加剧了对耐火材料的侵 蚀，耐火材料损毁速度明显加快，使得玻璃熔窑的使
用寿命明显降低。据有关使用单位报道，采用石油焦
后，浮法玻璃熔窑的窑龄从５～８年锐减至１～３年，更 甚者寿命仅仅６个月。
如何破解碱蒸气和飞渣对耐火材料侵蚀的难题， 使全氧燃烧技术和新燃料充分发挥出节能减排作用？ 近年来，为了提高耐火材料使用寿命，瑞泰科技股份
有限公司集中“优势兵力”，组成创新团队，发挥科研 优势，总结实践经验，为玻璃行业提出了在耐火材料
配置方面的一系列有效建议，帮助玻璃行业解决在新 燃烧条件下遇到的新问题，使玻璃熔窑延年益寿。
１实验研究探明侵蚀机理
２００６年和２０１０年，瑞泰科技与某大型玻璃集团 两次合作，深入研究使用石油焦后飞渣对耐火材料的 侵蚀，同时科研人员在实验室也进行大量实验研究，
通过分析采用石油焦产生的飞渣和全氧燃烧生成的 碱蒸气的化学性质，模拟熔窑侵蚀物质和侵蚀环境，
探明了飞渣和碱蒸气对熔铸材料、碱性材料、硅质材 料的侵蚀机理。 研究人员发现，在模拟石油焦飞渣的侵蚀实验条
件下，熔铸耐火材料几乎没有受到熔渣的化学侵蚀， 熔铸锆刚玉砖由于含有一次斜锆石相和铝锆共晶相
而具有了优异的耐侵蚀性，但是熔铸锆刚玉砖中的玻 璃相会受到飞渣中等程度的侵蚀；熔铸 一Ｂ氧化铝
砖却因为几乎不含玻璃相表现出优异的耐侵蚀性；直 接结合镁铬砖的显微组织发生了巨大改变，低熔物质
大量侵入了耐火材料，镁铬尖晶石或铬铁矿被分解， 形成了含六价铬的有毒物质；９５％烧结镁砖被严重侵
蚀，熔渣几乎全部侵入耐火材料，硅酸盐相的侵入，使 耐火材料的直接结合全部被破坏，低共熔相成为基质 的结合相，使镁质耐火材料格子体很容易发生变形、
・５４・ 材料导报：综述篇 ２０１０年１０月（上）第２４卷第１０期
我国全氧燃烧玻璃熔窑用耐火材料的使用现状和发展趋势
陈国平，冯敏鸽，殷海荣，杨明珍，汪 涛
（陕西科技大学材料科学与工程学院，西安７１００２１）
摘要 阐述了玻璃熔窑全氧燃烧技术的优点，指出全氧燃烧技术是玻璃企业节能改造的最佳选择。分析了全
氧窑内大量碱蒸气和水蒸气的增加对胸墙、池壁、窑项等关键部位耐火材料的侵蚀机理。阐述了我国全氧燃烧玻璃
熔窑所用耐火材料的使用和现状及发展趋势。
关键词 全氧燃烧玻璃熔窑 耐火材料水蒸气碱蒸气
Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｄｏｍｅｓｔｉｃ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｏｘｙ－ｆｕｌｌ Ｇｌａｓｓ Ｆｕｒｎａｃｅ
ＣＨＥＮ Ｇｕｏｐｉｎｇ，ＦＥＮＧ Ｍｉｎｇｅ，ＹＩＮ Ｈａｉｒｏｎｇ，ＹＡＮＧ Ｍｉｎｇｚｈｅｎ，ＷＡＮＧ Ｔａｏ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｓｈａａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００２１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｏｘｙ－ｆｕｅｌ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｉｎ ｇｌａｓｓ ｍｅｌｔｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｏｘｙ－ｆｕｅｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｓ ａ ｇｏｏｄ ｗａｙ ｔｏ ｓａｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｇｌａｓｓ ｆｕｒｎａｃｅ．Ｔｈｅ ｋｅｙ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｓｕｃｈ ａｓ
ｂｒｅａｓｔ ｗａｌｌ，ｐｏｏｌ ｗａｌｌ，ｅｒｏｗｎ ｅｔｃ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｉｔｈ ｌｏｔｓ ｏｆ ａｌｋａｌｉ ｖａｐｏｒ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｏｘｙ－ｆｕｅｌ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ
摩根耐火材料
摩根耐火材料是一种高温材料，具有优异的耐火性能和热稳定性，广泛应用于冶金、玻璃、水泥、陶瓷、化工等行业。摩根耐火材料具有优良的抗热震性能和化学稳定性，能够在高温、腐蚀和磨损的环境中长期稳定地工作，因此备受各行业的青睐。
摩根耐火材料主要由氧化铝、硅酸铝、硅酸盐等材料制成，经过高温烧结和特殊工艺处理而成。其主要特点包括高温强度高、耐火砖、耐火浇注料、耐火板、耐火纤维制品等。摩根耐火材料具有优异的物理性能和化学性能，能够在高温、腐蚀和磨损的环境中长期稳定地工作。
在冶金行业，摩根耐火材料被广泛应用于高炉、炼钢炉、转炉、电炉、钢包等设备的内衬，能够有效抵抗高温、腐蚀和磨损，保证设备的正常运行。在玻璃行业，摩根耐火材料被用于玻璃窑炉的内衬和隔热层，能够有效提高窑炉的使用寿命和生产效率。在水泥行业，摩根耐火材料被用于水泥窑炉的内衬和隔热层，能够有效降低能耗和减少环境污染。
除此之外，摩根耐火材料还被广泛应用于陶瓷、化工、电力等行业，为高温工艺设备提供优异的耐火材料解决方案。随着工业技术的不断发展，摩根耐火材料的种类和性能也在不断提升，能够满足不同行业对耐火材料的需求。
总的来说，摩根耐火材料具有优异的耐火性能和热稳定性，能够在高温、腐蚀和磨损的环境中长期稳定地工作，因此在各行业得到了广泛的应用。随着工业技术的不断发展，摩根耐火材料的种类和性能也在不断提升，将会为各行业提供更加优异的耐火材料解决方案。
玻璃窑炉的结构及工作原理
玻璃窑炉是一种用于玻璃制造的设备，其结构和工作原理对于玻璃生产至关重要。
玻璃窑炉的结构主要包括四个部分：窑体、燃烧系统、温度控制系统和废气处理系统。
首先是窑体部分，它是玻璃窑炉的主体结构，通常由耐火材料构成，以承受高温和化学腐蚀。窑体通常呈圆筒形，内部分为不同的区域，包括熔化区、保温区和冷却区。熔化区是玻璃原料在高温下熔化的地方，保温区用于保持玻璃的恒温，冷却区则用于使玻璃逐渐降温。
其次是燃烧系统，它提供燃料和氧气以产生高温，使玻璃原料熔化。燃烧系统通常由燃料供应系统和燃烧器组成。燃料供应系统负责供应燃料，常见的燃料包括天然气、液化石油气和重油等。燃烧器是将燃料和氧气混合并点燃的装置，以产生高温火焰。
温度控制系统是玻璃窑炉的关键部分，它通过监测和调节窑炉内部的温度，使其能够保持在玻璃制造所需的恒定温度范围内。温度控制系统通常由温度传感器和控制器组成。温度传感器负责测量窑炉内部的温度，将其信号传输给控制器。控制器根据接收到的信号，调节燃烧系统的工作状态，以控制窑炉的温度。
最后是废气处理系统，它用于处理窑炉燃烧过程中产生的废气。废气处理系统通常包括烟气净化器和废气排放装置。烟气净化器主要用于去除废气中的有害物质，如颗粒物和气态污染物。废气排放装置则负责将经过净化的废气排放到大气中，以保护环境。
玻璃窑炉的工作原理是利用燃烧系统产生的高温将玻璃原料熔化成液态，然后通过温度控制系统保持玻璃在恒定的温度范围内，最后通过废气处理系统处理废气。具体工作过程如下：
燃烧系统点燃燃料，产生高温火焰。火焰的温度通常在1500℃至1600℃之间，可以熔化玻璃原料。火焰通过燃烧器喷射进入窑炉内，形成熔化区。
接着，玻璃原料被投入到窑炉内，与高温火焰接触。在高温下，玻璃原料逐渐熔化成液态，形成玻璃池。熔化过程需要一定时间，通常需要几个小时甚至几天。
然后，温度控制系统开始工作。温度传感器监测玻璃池的温度，并将其信号传输给控制器。控制器根据接收到的信号，调节燃烧系统的工作状态，以控制窑炉的温度。通过不断调整燃烧系统的燃料供应和氧气供应，控制器使窑炉内的温度保持在玻璃制造所需的恒定温度范围内。
