玻璃窯爐中常見的耐火材料及選擇因素
發(fā)布時間：
2023-11-07
玻璃生產(chǎn)是高溫作業(yè)，熔融的玻璃液能侵蝕窯池的耐火材料。耐火材料由于受到高溫、火焰和飛料的影響，一旦遭到侵蝕和破壞就會影響熔窯的壽命。如果玻璃液被污染，還會嚴(yán)重地影響玻璃的質(zhì)量，因此對玻璃窯使用的耐火材料應(yīng)有嚴(yán)格的要求。
玻璃熔窯常用耐火材料主要分為四類：熔鑄耐火材料、燒結(jié)耐火材料、不定形耐火材料和隔熱耐火材料。
1、熔鑄耐火材料具有極佳的抗玻璃液侵蝕性能和抗堿蒸汽侵蝕性，是熔窯關(guān)鍵部位的筑爐材料。熔鑄耐火材料主要是將原料經(jīng)電爐熔融后澆鑄成形，再經(jīng)過退火和機械加工而成，它的顯微結(jié)構(gòu)較一般耐火材料更均勻。
其熔制工藝有氧化法和還原法兩種
還原熔融法：將石墨電極直接插入熔融液中;
氧化熔融法：石墨電極和熔融液不接觸，并在適當(dāng)?shù)臅r候吹入氧氣。但需要更大的功率。
2、燒結(jié)耐火材料是熔窯大量使用的重要配套耐火材料。常用品種有硅磚、堿性磚、鋯英石磚、鋯莫來石磚、莫來石磚、硅線石磚、高鋁磚、粘土磚等。
3、不定型耐火材料用量目前僅占熔窯耐火材料用量的3%～4%，但對熔窯窯齡卻非常重要。不定型耐火材料在玻璃窯上的運用也是一種發(fā)展勢頭。英國選用耐火混凝土預(yù)制塊砌筑蓄熱室、格子磚底碹、煙道、小爐托板、燒嘴等，大大削減了窯爐結(jié)構(gòu)的接縫，顯著加快了筑爐速度和縮短了冷修時刻。一般不定型耐火材料應(yīng)與定型材料使用相同材質(zhì)。因此，常用品種與其對應(yīng)的定型耐火材料成分相當(dāng)。
4、隔熱耐火材料要求密度小，熱導(dǎo)率低，保溫效果好，同時具有較高的耐火度和機械強度，不與接觸的耐火材料發(fā)生反應(yīng)。常用的隔熱耐火材料有輕質(zhì)隔熱磚、隔熱板和隔熱(輕質(zhì))澆注料、隔熱涂料和耐火纖維等。
玻璃熔窯在選擇耐火材料時，應(yīng)該考慮以下幾種因素：
應(yīng)根據(jù)窯爐在設(shè)計時，規(guī)定的作業(yè)環(huán)境(原料成分與配合料熔制的需求，溫度制度，氣氛，壓力，以及燃料燃燒的火焰狀況等)和耐火材料燒損，侵蝕的原因來選擇和配置相應(yīng)的耐火材料。
應(yīng)根據(jù)玻璃窯設(shè)計的窯齡，以及窯爐各部位使用的耐火材料燒損、侵蝕的速率來選擇配置能達到設(shè)計窯齡和減少燒損與侵蝕的理化性能指標(biāo)、外觀尺寸符合要求的耐火材料。
在使用溫度下，應(yīng)避免會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的兩種不同耐火材料在一起。必要時，也應(yīng)在兩種不同耐火材料砌體間設(shè)置過渡磚或過渡層。否則會形成最低共熔點，反而加速了耐火材料的燒損和侵蝕，大大影響了玻璃窯的窯齡。
與玻璃液接觸部位所使用的耐火材料，應(yīng)盡量減少橫向磚縫，以避免向上鉆孔侵蝕。(特別是電熔鋯剛玉磚)，否則會造成材料被侵蝕的速度加快。
在砌筑耐火材料時，所需用的耐火泥，應(yīng)與磚材性質(zhì)相同。不同材質(zhì)的耐火材料和耐火泥不得混用。
在選擇和配置耐火材料時，應(yīng)做到經(jīng)濟合理，搭配恰當(dāng)，該選用高級耐火材料的部位，則選用高級耐火材料。否則既影響玻璃窯齡，又會造成極大浪費，經(jīng)濟合理性較差。
窯爐作為玻璃生產(chǎn)的核心裝備，其技術(shù)水平也在不斷進步。窯爐的技術(shù)進步要求有多品種的優(yōu)質(zhì)耐火材料作為保障條件，要求耐火材料能承受更高的溫度、更急劇的溫度變化、更強烈的化學(xué)侵蝕、更嚴(yán)酷的應(yīng)力破壞。只有配套應(yīng)用多品種優(yōu)質(zhì)耐火材料，窯爐新技術(shù)的高效、節(jié)能、低污染等優(yōu)越性才能得以實現(xiàn)。
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