Применение плавленого корундового кирпича в печи для плавления флоат-стекла

Плавленый корундовый кирпичплавят глинозем в электродуговой печи и отливают в заданную модель определенной формы, отжигают и термоконсервируют, а затем обрабатывают для получения желаемого продукта. Общий производственный процесс заключается в использовании прокаленного глинозема высокой чистоты (более 95%) и небольшого количества добавок, помещении ингредиентов в электродуговую печь и отливке их в готовые формы после плавления при высокой температуре выше 2300 ° C. , а затем держать их в тепле. После отжига ее вынимают, и вынутая заготовка после точной холодной обработки, предварительной сборки и проверки становится готовым изделием, соответствующим требованиям.

Кирпичи из плавленого корунда делятся на три типа в зависимости от различных кристаллических форм и количества глинозема: первый - α-Al2O3 в качестве основной кристаллической фазы, называемый α-корундовыми кирпичами; второй - α-Al2. Кристаллические фазы O 3 и β-Al2O3 находятся преимущественно в одинаковом составе, что называется αβ корундовыми кирпичиками; третий тип представляет собой в основном кристаллические фазы β-Al2O3, называемые β-корундовыми кирпичами. Плавленые корундовые кирпичи, обычно используемые в печах для плавки флоат-стекла, представляют собой второй и третий типы, а именно плавленые αβ-корундовые кирпичи и β-корундовые кирпичи. В этой статье основное внимание будет уделено физическим и химическим свойствам плавленых αβ-корундовых кирпичей и β-корундовых кирпичей и их применению в печах для плавки флоат-стекла.

1. Анализ эксплуатационных характеристик плавленых корундовых кирпичей.

1. 1 Плавленый αβ-корундовый кирпич

Кирпичи плавленого αβ-корунда состоят примерно из 50% α-Al2 O 3 и β-Al 2 O 3, и два кристалла переплетаются, образуя очень плотную структуру, которая обладает превосходной стойкостью к сильной щелочной коррозии. Коррозионная стойкость при высокой температуре (свыше 1350°С) несколько хуже, чем у плавленого кирпича АЗС, но при температуре ниже 1350°С его коррозионная стойкость к расплавленному стеклу эквивалентна стойкости плавленого кирпича АЗС. Поскольку оно не содержит Fe2 O 3 , TiO 2 и других примесей, фаза матричного стекла очень мала, и при контакте с расплавленным стеклом вероятность появления посторонних веществ, таких как пузырьки, с меньшей вероятностью, поэтому матричное стекло не будет загрязняться. .

Кирпичи из плавленого αβ-корунда плотны при кристаллизации и обладают отличной коррозионной стойкостью к расплавленному стеклу при температуре ниже 1350°C, поэтому их широко используют в рабочем бассейне и за пределами стекловаренных печей, обычно в желобах, губчатых кирпичах, воротных кирпичах и т. д. Кирпичи из плавленого корунда в мире лучше всего производит японская компания Toshiba.

1.2 Плавленый β-корундовый кирпич

Плавленые β-корундовые кирпичи состоят почти на 100% из β-Al2 O 3 и имеют крупную пластинчатую кристаллическую структуру β-Al 2 O 3 . Более крупный и менее мощный. Но, с другой стороны, он обладает хорошей стойкостью к растрескиванию, особенно он демонстрирует чрезвычайно высокую коррозионную стойкость к сильным парам щелочи, поэтому его используют в верхней конструкции стекловаренной печи. Однако при нагревании в атмосфере с низким содержанием щелочи он вступает в реакцию с SiO 2 , а β-Al 2 O 3 легко разлагается и вызывает объемную усадку, вызывая трещины и трещины, поэтому его используют в местах вдали от россыпь стекольного сырья.

1.3 Физико-химические свойства плавленых αβ- и β-корундовых кирпичей

Химический состав плавленых α-β и β корундовых кирпичей в основном Al 2 O 3 , разница заключается в основном в составе кристаллической фазы, а разница в микроструктуре приводит к различию физических и химических свойств, таких как объемная плотность, тепловое расширение. коэффициент и прочность на сжатие.

2. Применение плавленых корундовых кирпичей в стекловаренных печах.

И дно, и стенки бассейна находятся в непосредственном контакте со стеклянной жидкостью. Для всех деталей, непосредственно контактирующих со стекложидкостью, важнейшим свойством огнеупорного материала является коррозионная стойкость, то есть между огнеупорным материалом и стекложидкостью не происходит химической реакции.

В последние годы при оценке показателей качества плавленых огнеупорных материалов, находящихся в непосредственном контакте с расплавленным стеклом, помимо химического состава, физико-химических показателей и минерального состава необходимо оценивать еще три показателя: показатель эрозионной стойкости стекла, осажденного пузырьковый индекс и индекс осажденной кристаллизации.

Чем выше требования к качеству стекла и чем больше производственная мощность печи, тем шире будет применение плавленого электрокирпича. Плавленые кирпичи, обычно используемые в стекловаренных печах, представляют собой плавленые кирпичи серии AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Когда температура кирпича AZS превышает 1350 ℃, его коррозионная стойкость в 2–5 раз выше, чем у кирпича α β -Al 2 O 3. Плавленые кирпичи из αβ-корунда состоят из плотно расположенных мелких частиц α-глинозема (53%) и β-глинозема (45%), содержащих небольшое количество стеклофазы (около 2%), заполняющих поры между кристаллами, высокой чистоты. и может использоваться в качестве охлаждающих кирпичей для стен бассейна и охлаждающих кирпичей для нижнего тротуара, шовных кирпичей и т. д.

Минеральный состав плавленого αβ-корундового кирпича содержит лишь небольшое количество стеклофазы, которая не просачивается и не загрязняет стеклянную жидкость во время использования, а также обладает хорошей коррозионной стойкостью и превосходной износостойкостью при высоких температурах ниже 1350 ° C. охлаждающая часть стекловаренной печи. Это идеальный огнеупорный материал для стенок резервуаров, днищ резервуаров и желобов печей для плавления флоат-стекла. В инженерном проекте печи для плавки флоат-стекла плавленый кирпич αβ-корунда используется в качестве кирпича стенки бассейна охлаждающей части стекловаренной печи. Кроме того, плавленые кирпичи из αβ-корунда также используются для изготовления тротуарных кирпичей и кирпичей для покрытия швов в секции охлаждения.

Плавленый β-корундовый кирпич представляет собой белый продукт, состоящий из крупных кристаллов β-Al2 O 3, содержащий 92–95% Al 2 O 3, только менее 1% стеклофазы, а его структурная прочность относительно слаба из-за рыхлой кристаллической решетки. . Низкая, кажущаяся пористость менее 15%. Поскольку Al2O3 сам по себе насыщен натрием при температуре выше 2000°C, он очень устойчив к парам щелочей при высоких температурах, а его термическая стабильность также превосходна. Однако при контакте с SiO 2 Na 2 O, содержащийся в β-Al 2 O 3, разлагается и вступает в реакцию с SiO2, а β-Al 2 O 3 легко превращается в α-Al 2 O 3 , в результате чего образуется большой объем. усадка, вызывающая трещины и повреждения. Поэтому он подходит только для надстроек вдали от летящей пыли SiO2, таких как надстройка рабочего бассейна стекловаренной печи, желоб в задней части зоны плавления и близлежащий парапет, небольшая выравнивающая печь и другие части.

Поскольку он не вступает в реакцию с летучими оксидами щелочных металлов, расплавленный материал не будет просачиваться с поверхности кирпича и загрязнять стекло. В печи для плавления флоат-стекла из-за внезапного сужения входного отверстия проточного канала охлаждающей части здесь легко вызвать конденсацию щелочных паров, поэтому проточный канал здесь выполнен из плавленых β-кирпичей, устойчивых коррозии щелочным паром.

3. Заключение

Благодаря превосходным свойствам плавленого корундового кирпича с точки зрения стойкости к эрозии стекла, стойкости к пенообразованию и устойчивости к камням, особенно благодаря своей уникальной кристаллической структуре, он почти не загрязняет расплавленное стекло. Существуют важные области применения в поясах осветления, секциях охлаждения, бегунах, небольших печах и других деталях.