玻璃窯用耐火材料
發布時間：2019-11-19
窯爐作為玻璃生產的核心裝備，其技術水平也在不斷進步，廣泛采用了提高燃燒強度、強化傳熱效果、減少散熱損失、降低對產品及環境的污染等新技術。窯爐的技術進步要求有多品種的優質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、更強烈的化學侵蝕、更嚴酷的應力破壞，只有配套應用多品種優質耐火材料，窯爐新技術的高效、節能、低污染等優越性才能得以實現。優質耐火材料對現代高溫技術而言不僅是消耗性材料，而且更是實現高溫新技術所必需的功能型材料。
玻璃窯用耐火材料
1、AZS和高氧化鋯磚
對電熔AZS磚主要是提高其抗侵蝕性和耐磨性生產工藝，除采取氧化法熔融，使制品碳含量降到0.005，玻璃相析出溫度提高到1450℃之外。還對澆鑄和退火工藝進行了改進，現已生產出縮孔體積很小甚至無縮孔的電熔AZS.ZrO2含量90以上的高氧化鋯磚，其熱震性能非常好，例如ZrO295，SiO21.4。穩定劑3.7的高氧化鋯磚，體積密度4.7g/cm3，氣孔率18.4，抗熱震性從室溫到1400℃（15分鐘間隔）可達15～20次。日本生產出一種熔鑄氧化鋯磚，其氧化鋯含量90，稱ZFC磚，其抗侵蝕性優于ZrO2含量為40的AZS磚，在1500~1600℃下，16小時后無玻璃相析出，對玻璃污染甚微，經800～1250℃抗熱震性試驗40次后無裂紋。
2、鉻磚和含鉻磚
以等靜壓成型的致密氧化鉻磚用于E玻璃和C玻璃池窯的邊墻、卡脖或其它侵蝕嚴重部位，壽命可達6～7年。近些年含鉻制品有了新進展，如在AZS磚中加入Cr2O3形成Al2O3-ZrO2-SiO2-Cr2O3系耐火材料，在高溫下，Cr2O3一方面與Al2O3形成固熔體，另一方面由于Cr2O3是高熔點物質，進入磚的玻璃相內增加了玻璃相的粘度，從而提高了玻璃相的滲出溫度，使玻璃制品的抗玻璃侵蝕性大大提高。美國一家公司生產出一種再結合熔鑄AZS/Cr2O3耐火材料，其化學成分和物理性能很優越，與原用的Al2O3/Cr2O3材料相比，每年爐期降低電耗4，產量提高15，成本則降低3.75，玻璃質量不受影響，該種磚可以機壓成型、手工搗打成型或等靜壓成型，然后高溫燒結而成。
3、堿性磚
經1800℃燒成的高純直接結合堿性磚廣泛用于蓄熱室墻及碹，德國推出一種新材料，商品名為RUBINAIEZ，其化學組成為MgO75，ZrO213.5，SiO29.5，它是用鋯英石結合的方鎂石磚，在燒結初期，磚結構中的硅酸鋯與氧化鎂反應，沿方鎂石顆粒周圍形成一層鎂橄欖石和氧化鋯保護層，這種結構大大提高了磚的抗堿和抗硫酸鹽的侵蝕性能，做蓄熱室中部格子磚效果良好。
4、橄欖石鎂磚
橄欖石結合相具有特別強的抗侵蝕性能，通過提高鎂磚結合相中的鎂橄欖石含量能夠提高鎂磚的抗侵蝕性。為此，在鎂磚的配料中加入20的鎂橄欖石細粉，形成可保護鎂砂顆粒和使之減少侵蝕的鎂橄欖石結合基質。該磚價格比較便宜，國外已大量用于玻璃窯蓄熱室格子體中部。
5、鋇長石橄欖石磚
鑒于橄欖石的耐侵蝕性能好，而抗熱震性能不足，在其結合相中引入鋇長石可以明顯地提高磚的耐熱震性能。鋇長石是在燒成過程中形成的，且僅存于結合基質相中。鋇長石的含量為15時，硅的性能最佳，使用溫度約為1250℃。研究表明，鋇長石能夠抵抗堿和硫酸鹽的侵蝕。
6、不定型耐火材料
不定型耐火材料在玻璃窯上的應用也是一種發展趨勢。英國采用耐火混凝土預制塊砌筑蓄熱室、格子磚底碹、煙道、小爐托板、燒嘴等，大大減少了窯爐結構的接縫，提高了筑爐速度和縮短了冷修時間，法國西普的ERSOL是以ER1681電熔顆粒為主要成分制成的不定型的耐火材料系列，與電熔磚配套使用于池底，其抗玻璃侵蝕性優良，且析出氣泡和形成結石的傾向較弱。日本有的玻璃窯池底已全部使用ER2SOL系列的不定型材料。國外玻璃窯用耐火材料的理論研究圍繞著如何進一步提高抗玻璃侵蝕性及改善力學性能方面展開，以期使窯爐壽命進一步延長。
