中原地区耐火材料行业专业制造商

集研发、设计、制造、销售、服务于一体

咨询热线:

19903978080

玻璃窑对耐火材料的侵蚀

作者:admin 发布日期: 2020-07-01 二维码分享

玻璃是经熔融、冷却、固化形成的非晶态无机物。玻璃的性能是:透明、坚硬、良好的耐蚀、耐热、电学和光学性质,能够通过改变化学成分调整性质,能够被加工成形状大小各异的产品。从化学成分上讲玻璃分为钠钙硅系、硼酸盐系和其他特殊系统的玻璃。普通玻璃主要指生产量.大的钠钙硅系玻璃。普通玻璃的熔制过程分为5个阶段:

(1)硅酸盐形成:配合料入窑后,在800-1000高温的作用下迅速发生水分蒸发、盐类分解、多晶转变、生成过渡性低熔物以及石英砂与其他物质的反应。这个阶段结束后,配合料变成由硅酸盐和游离二氧化硅组成的烧结物。

(2)玻璃液形成:1200时熔体开始出现。温度继续升高时,硅酸盐和残余的石英砂完成熔解进入液相,生成含有大量可见气泡、温度和化学成分不够均匀的透明体。

(3)玻璃液澄清:随温度进一步升高,玻璃液的黏度迅速降低,玻璃所含气泡大量逸出,使玻璃液不含有可见的气体夹杂,产品的透明度增高。

(4)玻璃液均化:依靠高温、对流、扩散和搅拌作用消除不均匀性,使玻璃成为温度和化学成分均匀的液体。

(5)玻璃液冷却:通过冷却提高玻璃液的黏度,使黏度降低至合适的范围之内,很好地满足玻璃成型的需求。冷却温度一般较澄清低200-300.

玻璃对耐火材料具有侵蚀作用,耐火材料的化学成分与组织结构和侵蚀速率之间都有不同的关系。

常规玻璃属于Na2O-CaO-SiO2系统。玻璃窑用耐火材料则属于Al2O3SiO2ZrO2MgOCr2O3系统。据“相似相熔”的规则,玻璃液有很强的侵蚀耐火材料的能力,侵蚀是玻璃窑用耐火材料的主要损毁机制,选择耐火材料首先要考虑材料主要化学成分在玻璃液中的熔解性质。

硅砂是制造玻璃的主要原料。添加少量Al2O3有利于提高钠钙玻璃的密度、软化温度和降低膨胀系数。ZrO2在硅酸盐玻璃中的熔解度很低,熔解后能够显著增大玻璃的黏度。Cr2O3是玻璃的着色剂。Cr3+使玻璃带绿色;Cr6+使玻璃带黄色Cr2O3很难在玻璃中熔解,使用Cr2O3为原料将给玻璃的生产带来麻烦。以MgO部分取代CaO可以降低玻璃的析晶倾向和调整料性。熔制无色玻璃时应优先选用含氧化锆的材料作为高侵蚀部位的池壁砖。铬的着色确无不利影响时,可以选用含氧化铬的物质作为高侵蚀部位的耐火材料。

耐火材料被侵蚀速率还和气孔率、砖缝以及玻璃相有很大关系。玻璃液是沿气孔侵入,生成侵蚀物质将首先破坏材料中的薄弱环节,继而切割牢固的结合点,接着是耐火材料结构的崩散和发生严重侵蚀。

砖缝不仅为玻璃液提供了侵入通道,而且干扰了沿耐火材料表面玻璃液的流动。耐火材料表面的熔体出现涡流后,不利于保护在耐火材料上的高黏度覆盖层。耐火材料的自我保护作用被削弱,侵蚀速率也就随之增加。

电熔AZS砖接触玻璃液后,首先是砖中的玻璃相被低黏度的池窑玻璃取代,继而是刚玉相熔解,通过提高砖中液相的黏度来缓解侵蚀直到刚玉熔解完毕,接着是耐火材料表面的结构瓦解和未熔斜锆石散落在池窑玻璃中成为结石。

氧化法和还原法生产的电熔AZS砖的质量有很大的差异。以33AZS为例,氧化法产品的玻璃相渗出温度1400,而还原法产品的玻璃相渗出温度仅仅1080.还原法产品的质量很差,目前已趋向于被淘汰。

电熔耐火材料的质量也和浇注方法有关。普通法、倾斜法、密实法和无缩孔法浇注产品中缩孔的分布各不相同。

不同浇铸工艺制作的复杂性、产品的致密度、宏观组织和侵蚀下的预期寿命有明显差异。一般来说:浇注工艺越复杂,切除的部分越多,致密度就越大,耐侵蚀性就越好,价格也就越高。所以,应根据全窑寿命平衡和尽量节省建窑投资的原则,合理配套使用各种档次的耐火材料。

从理论上讲,玻璃窑侵蚀严重的部位都应该使用电熔材料。然而,不同电熔耐火材料的抗侵蚀性和对玻璃质量的影响相差甚远。电熔材料的选择应根据耐火材料抗侵蚀能力的强弱、耐火材料对玻璃产品质量的影响而确定。

Na2O-CaO-SiO2玻璃为熔体,在相应温度下保持95h后,常用电熔耐火材料的侵蚀结果大概是,1400以下,各种材料的侵蚀速率都很小。1400以上,抗侵蚀性的强弱排序是:Cr2O3-Al2O3,41AZS,36AZS33AZS和α-β-Al2O3。由于Cr2O3对玻璃强烈着色,电熔α-Al2O3砖很难制作,含氧化锆的砖产生为结石的倾向又较高,通常在冷却部的池壁采用α-β-Al2O3电熔砖,熔化部池壁依抗侵蚀要求不一,分别采用33号,36号和41号电熔AZS砖(分别含ZrO2 33%36%41%)。



在线留言

联系我们

地址:新密市袁庄乡工业园区

联系人:陈先生

手机:19903978080 (同微信)

电话:0371-69987777

邮箱:15890001686@163.com

关注我们

二维码

扫一扫关注我们

Copyright © 郑州市才华窑炉砌筑安装有限公司 版权所有    备案号:豫ICP备19014384号-1   网站地图  RSS   XML    技术支持:  万家灯火