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建材行業(yè)

如何選用玻璃熔窯耐火材料?

發(fā)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(shè)備)和某些玻璃加工的窯爐。

錫槽是平板玻璃工業(yè)生產(chǎn)浮法玻璃特有的成型設(shè)備,玻璃熔窯熔化好的玻璃液在錫槽內(nèi)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(huán)境溫度,退火爐多為隧道式結(jié)構(gòu)。內(nèi)部根據(jù)輸送玻璃制品方式分為網(wǎng)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(jié)構(gòu)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(jù)熔化料量的多少和所產(chǎn)品種,分為坩堝窯和池窯。坩堝窯依據(jù)氣體的流向分為倒行、上行、混合、平行走向的窯。坩堝窯特點(diǎn)熔化量小,玻璃液的熔化、澄清、冷卻都在坩堝內(nèi)進(jìn)行,生產(chǎn)是不連續(xù)的,適用于小批量生產(chǎn)(如光學(xué)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(xù)式);按煙氣余熱回收方式分(蓄熱、換熱式);按窯內(nèi)火焰流動方向分(橫焰窯、馬蹄焰、縱焰窯);按制造產(chǎn)品分(平板、日用玻璃窯);按規(guī)模分(窯產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(jìn)行燃料的燃燒并熔化原料,溫度高達(dá)1550-1580℃,玻璃液的作業(yè)流和熱對流都很激烈,對池壁的侵蝕、沖刷都很嚴(yán)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(zhì)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(guī)格不一樣。



5.煙道--現(xiàn)代玻璃工業(yè)為了節(jié)能,通常在總煙道末端進(jìn)入煙囪前設(shè)旁路煙道入余熱鍋爐。生產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)是高溫作業(yè),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(yán)重影響玻璃的質(zhì)量。因此玻璃窯使用的耐火材料應(yīng)有嚴(yán)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(jié)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(guān)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(zhǔn)無縮孔澆鑄ZWS、無縮孔WS)。這類磚材除一般理化指標(biāo)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(biāo)。

燒結(jié)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(zhì) 。

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

7.玻璃熔窯用耐火材料特點(diǎn):

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(zhì)量越差??靖G和冷修過程中要適應(yīng)硅磚180-270℃和573℃左右的結(jié)晶轉(zhuǎn)化,并采取適當(dāng)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(jié)構(gòu)。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(jié)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(dāng)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(jié)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(yè)***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(jié)構(gòu)。

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(jìn)行保溫,減少熱損。保溫磚的氣孔率很大,質(zhì)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(zhì)保溫磚、高鋁保溫磚)。

 

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