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建材行業

如何選用玻璃熔窯耐火材料?

發布時間: 2017-05-17 23:33 

 1.玻璃窯爐的分類:玻璃窯爐包括玻璃熔窯、錫槽、退火爐(玻璃窯三大熱工設備)和某些玻璃加工的窯爐。

錫槽是平板玻璃工業生產浮法玻璃特有的成型設備,玻璃熔窯熔化好的玻璃液在錫槽內完成攤平、拋光、展薄、成型過程。

退火爐用于將成型的玻璃制品冷卻到環境溫度,退火爐多為隧道式結構。內部根據輸送玻璃制品方式分為網帶式、輥道式。加熱方式有電、氣體燃料兩種方式。

與玻璃熔窯相比,錫槽、退火爐使用耐材品種較少,結構模塊化程度高,砌筑、安裝工作相對容易。



2.玻璃熔窯的分類:

玻璃熔窯的分類方法多種,依據熔化料量的多少和所產品種,分為坩堝窯和池窯。坩堝窯依據氣體的流向分為倒行、上行、混合、平行走向的窯。坩堝窯特點熔化量小,玻璃液的熔化、澄清、冷卻都在坩堝內進行,生產是不連續的,適用于小批量生產(如光學玻璃、燈泡、器皿玻璃等)。

玻璃池窯是***普遍一種玻璃熔窯,按能源分(火焰、電熱、火焰-電熱);按溶制過程分(間歇式、連續式);按煙氣余熱回收方式分(蓄熱、換熱式);按窯內火焰流動方向分(橫焰窯、馬蹄焰、縱焰窯);按制造產品分(平板、日用玻璃窯);按規模分(窯產量日用:大型150噸/日以上、中型50-150噸/日、小型50噸/日;平板窯爐:特大型800噸/日以上、超大型600-800噸/日、大型400-600噸/日、中型200-400噸/日、小型200噸/日以下);按熔化面積(對于日用而言:大型60m2以上、中型31-59m2、小型30m2以下


3.窯池結構一般窯底磚厚度為220-300mm,采用干砌法以縮小磚縫和減小玻璃液對窯底的侵蝕。砌筑窯底磚時,要求按窯的縱向和橫向磚貫通,已使下面支承垛梁部分的位置按需要配置,且在受熱膨脹時窯底磚可以得到一定程度的自由膨脹和移動。窯池的池深為1200-1500mm,由于在熔化部分要進行燃料的燃燒并熔化原料,溫度高達1550-1580℃,玻璃液的作業流和熱對流都很激烈,對池壁的侵蝕、沖刷都很嚴重,所以砌筑池壁的磚材均選耐高溫和耐侵蝕的耐火材料,如電熔鋯剛玉磚砌筑。


4.蓄熱室碼砌格子體的格子磚一般為長方形、筒形、十字形耐火磚、筒型耐火材料,材質可以是黏土磚、堿性磚、電熔鋯剛玉磚等。各玻璃工廠所有的磚規格不一樣。



5.煙道--現代玻璃工業為了節能,通常在總煙道末端進入煙囪前設旁路煙道入余熱鍋爐。生產蒸汽,稱為余熱鍋爐煙道。煙道通常外面用紅磚砌成,里面鑲砌粘土質耐火磚。煙囪一般采用磚或鋼筋混凝土砌成。



6.玻璃熔窯常用耐火材料

玻璃生產是高溫作業,熔融的玻璃液能侵蝕窯池的耐火材料,受到高溫、火焰和飛料的作用遭受很大侵蝕和破壞。玻璃液被污染,也會嚴重影響玻璃的質量。因此玻璃窯使用的耐火材料應有嚴格要求。玻璃熔窯常用耐火材料主要分為4類(熔鑄耐火材料、燒結耐火材料、不定形耐火材料、隔熱耐火材料)。

熔鑄耐火材料具有******的抗玻璃液侵蝕性能和抗堿蒸汽侵蝕性,是熔窯關鍵部位的筑爐材料。常用的品種有AL2O3-ZrO2-SiO2系的含ZrO233%、36%、41%鋯剛玉磚和AL2O3系的αβ氧化鋁磚。熔制工藝分為氧化法和還原法。澆鑄方法(普通澆鑄PT、傾斜澆鑄QX、準無縮孔澆鑄ZWS、無縮孔WS)。這類磚材除一般理化指標外,抗玻璃液侵蝕、氣泡析出率及玻璃相滲出溫度等是重要使用性能指標。

燒結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、黏土磚等。

不定行耐火材料用量占熔窯耐材用量的3-4%,且與定形材料使用相同的材質 。

隔熱耐火材料要求密度小、熱導率低、保溫效果好,同時具有較高的耐火度和機械強度,不與所接觸的耐火材料發生反應。常用隔熱材料(輕質隔熱磚、隔熱板、隔熱輕質澆注料、隔熱涂料、耐火纖維等)。

7.玻璃熔窯用耐火材料特點:

硅磚SiO2含量94%以上,******使用溫度1600-1650℃,密度1.8-1.95g/cm3,顯氣孔率<22%,氣孔率越大,硅磚質量越差??靖G和冷修過程中要適應硅磚180-270℃和573℃左右的結晶轉化,并采取適當措施(松緊拉條)。硅磚砌體要留膨脹縫。硅磚比黏土磚工作溫度高200℃左右,但對玻璃液和堿飛料的侵蝕耐力較差,因此用來砌筑大碹、胸墻、小爐等結構。砌筑時要用高硅耐火泥或硅磚粉和硅磚成分接近的物料來做膠結材料。

黏土磚主要成分AL2O3、SiO2,AL2O3含量30-45%之間,SiO2含量51-66%之間,密度為1.7-2.4g/cm3。黏土磚主要用于砌筑窯池的池底、工作部、通路的池壁,蓄熱室的墻、碹、下部格子磚及煙道。

高鋁磚主要成分AL2O3、SiO2,AL2O3含量大于46%,用剛玉、高鋁礬土、硅線石系礦物(AL2O3-SiO2)作為原料制成。密度為2.3-3.0g/cm2。當高鋁磚的氣孔率較低時,抗侵蝕性較好。高鋁磚可用來砌筑冷卻部壁池、蓄熱室碹和墻等處。

莫來石磚主要成分AL2O3,含量在75%左右,密度2.3-2.7g/cm3。燒結莫來石主要用于砌筑蓄熱室墻。電熔莫來石主要砌筑池壁、觀察孔、墻垛處。

電熔鋯剛玉也稱白鐵磚。一般將電熔鋯剛玉磚按鋯含量分為3等級(33%、36%、41%),******使用溫度1700℃。鋯含量33%、36%的磚砌筑窯池池壁、火焰空間胸墻、小爐噴火口、小爐平碹、小爐垛、舌頭碹。鋯含量41%磚砌筑池壁拐角、流液洞等玻璃液對耐火材料沖刷侵蝕***劇烈的部位。該耐火材料是玻璃行業***廣泛使用的熔鑄材料。

石英磚成分SiO2>99%,密度1.9-2.0g/cm3。耐火度1650℃。工作溫度1600℃左右,耐酸性侵蝕、用來砌筑酸性硼料玻璃的池壁、火焰空間熱電偶孔磚等。

堿性耐火材料指鎂磚、鋁鎂磚、鎂鉻磚、鎂橄欖石磚。其性能為堿性材料的侵蝕,耐火度為1900-2000℃。廣泛用于玻璃熔窯蓄熱室上部墻體、蓄熱室碹、格子體、小爐等部分結構。

保溫磚---玻璃熔窯散熱面積大,熱效率低。特別是在蓄熱室、熔化部、工作部等部位的池壁、池底、碹、墻都要進行保溫,減少熱損。保溫磚的氣孔率很大,質量很輕,密度不超過1.3g/cm3。保溫磚用不同種類(黏土保溫磚、硅質保溫磚、高鋁保溫磚)。

 

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