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玻璃窑用耐火砖的性能分析

编辑:耐火砖???浏览:???时间:2018-08-06

  玻璃窑用耐火砖根据其材质的不同主要有硅砖、碱性砖、电熔锆刚玉砖、莫来石砖等。

  1、硅砖

  硅砖具有荷重软化温度高及高温蠕变小等良好的高温性能,同时有良好的高温抗侵蚀能力,且由于其生产工艺成熟,价格便宜,在玻璃窑炉中运用广泛。众所周知,硅砖的矿物组成有方石英、鳞石英、残余石英和少量硅酸盐液相组成,硅砖在使用时各种晶相的转变仍在进行中,且在晶相转变过程中有较大的体积变化,导致硅砖的热震稳定性较差。当温度达到1470℃时,硅砖中的鳞石英会转变成方石英,方石英是硅砖中稳定的一种晶相,会增强硅砖的理化性能指标,当窑炉中有些部位低于1470℃时,鳞石英的存在会降低硅砖的使用性能,特别是碱尘或碱蒸气此时会对硅砖中的硅钙石(CaO·SiO2)产生侵蚀反应,在硅砖中开始产生玻璃相,而玻璃相会逐渐熔解硅砖中的大颗粒氧化硅,使硅砖产生溶解与剥落,从而影响硅砖的使用效果。

  2、碱性砖

  碱性砖对碱尘有较强的抗侵蚀能力,但在格子体高温区,镁砖易受SiO2、V2O5和CaO的侵蚀,造成格子砖体积膨胀而产生剥落。在格子体中下部,也就是格子体的冷凝区,镁砖易发生硫酸盐的侵蚀反应。直接结合镁铬砖是目前中下部格子体的选择,但直接结合镁铬砖中的Cr2O3会对水资源产生污染,欧美一些国家已禁止了镁铬砖的使用,相信不久我国也会限制含铬制品的使用。

  碱性砖导热系数高,膨胀紊数大且蠕变率较高,烤窑时产生变形,不利于窑体密封。相比莫来石砖,墙体散热量增加,增加窑炉保温成本。

  3、电熔锆刚玉砖

  电熔铅刚玉砖具有良好的抗配合料侵蚀性能,在温度相对稳定的情况下,几乎可以用在玻璃窑炉的所有高温区。电熔锆刚玉砖的缺点是其热震稳定性差,不适合用在温度波动较大的部位。同时电熔锆刚玉砖导热系数高,造成窑体散热量大,不利于节能和改善操作环境。相比玻璃窑炉用其它金多宝资料,电熔锆刚玉砖的施工难度大且价格昂贵。

  4、莫来石砖

  莫来石砖分两类,一类是烧结莫来石砖,是以天然莫来石为主要原料,加以添加剂压制烧结而成,由于天然莫来石原料的化学成分和矿物组成的不稳定,烧结的莫来石砖的理化性能指标稳定性较差,高温蠕变率较高,但其高温强度和热震稳定性较高,可以用在熔窑温度较低的区域如蓄热室的中下部。

  另一类为再烧结莫来石砖,是以合成莫来石为主要原料加以添加剂再烧结而成,合成莫来石来源于烧结和电熔两类,由于原材料性能的可控性,所以烧结莫来石砖制品的理化性能稳定,高温物理性能良好且抗侵蚀能力强,特别是再烧结电熔莫来石砖,由于莫来石化更加充分,制品抗碱尘和碱蒸气化学侵蚀能更强,可以用在高温区域,如小炉和蓄热率上部结构等部位。

  分析研究认为,烟气中的碱蒸气对金多宝资料的侵蚀为强烈,莫来石砖中的莫来相会在1270℃以上时与烟气中的碱蒸气(NaOH)反应,在莫来石砖的表面形成稳定的刚玉相和部分玻璃相,从而有效阻止碱蒸气对莫来石砖的进一步侵蚀,提高了莫来石砖抗碱蒸气的侵蚀能力。

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