,還應(yīng)該根據(jù)全氧燃燒的特點選擇適用的耐火材料,無論是電熔AZS還是電熔氧化鋁產(chǎn)品
,在國內(nèi)全氧燃燒玻璃窯爐上已經(jīng)積累了較為豐富的成功經(jīng)驗,根據(jù)窯爐特點及產(chǎn)品特征的不同
,國內(nèi)也有使用其它耐火材料的案例
。
目前全氧燃燒玻璃窯爐上部結(jié)構(gòu)使用較多的耐火材料以熔鑄材料為主,如電熔AZS系列
、電熔氧化鋁系列
、電熔鉻剛玉系列(目前有使用燒結(jié)鉻剛玉代替的傾向)等
。電熔AZS系列中
,除了常見的ER1681、ER1685和ER1711外
,還包括ER1851
、ER1195。電熔氧化鋁系列包括電熔α-β氧化鋁
、電熔β-氧化鋁材料。
低玻璃相產(chǎn)品-ER1851典型化學(xué)成分和晶相分析見圖1
。
圖1 低玻璃相產(chǎn)品-ER1851典型化學(xué)成分和晶相分析
這是一種低玻璃相的熔鑄AZS系列的產(chǎn)品,與普通的AZS產(chǎn)品相比
,其成分中二氧化硅和氧化鈉含量均有一定的降低,使得產(chǎn)品內(nèi)玻璃相含量通常低于14%
,使用到窯爐上不僅可以減少玻璃相對玻璃的污染
,其良好的抗堿蒸汽能力、抗飛料能力
、較好的抗蠕變性能是抗碹滴污染的優(yōu)良耐火材料
。表1為不同種類耐火材料的滲出相情況
。
表1 不同種類耐火材料的滲出相
近年來
,ER1851系列的產(chǎn)品已經(jīng)運用到一些全氧燃燒項目上并取得了令人滿意的效果
,在低滲出
、抗侵蝕方面有著良好的表現(xiàn)。國內(nèi)一些廠家也在積極開發(fā)此類產(chǎn)品
,低玻璃相產(chǎn)品市場前景廣闊
。
3、高鋯系列耐火材料
高鋯系列產(chǎn)品通常是指氧化鋯含量為85%~95%的產(chǎn)品
。雖然其生產(chǎn)難度較高
,售價較高,但是由于其優(yōu)越的性能又在眾多玻璃行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用
。
由于其優(yōu)異的特性,在玻璃生產(chǎn)中減少了結(jié)石和氣泡的產(chǎn)生
,因此更適用于玻璃窯爐中與玻璃接觸的部位
,在硼硅酸鹽玻璃、鋁硅酸鹽玻璃
、玻璃陶瓷和展示玻璃的熔窯中具有良好的性能
。根據(jù)要求不同
,又有高電阻率的細分產(chǎn)品
。
表2 高鋯磚技術(shù)指標(biāo)
表3 Er1195主要技術(shù)參數(shù)
其主要成分接近,在電導(dǎo)率上會有部分差別
,需要根據(jù)玻璃的成分和工藝要求與來選擇合理的方案
。部分性能見表3
表4 耐火材料對各種玻璃的抗侵蝕性能等級
ER1195具有更高的荷重軟化溫度、更高的抗侵蝕等級
、與ER1851接近的低滲出特性
,在全氧燃燒窯爐中,池壁
、電極磚、流液洞部位均有廣泛應(yīng)用
,也是全氧燃燒電子微晶玻璃窯爐流液洞檔磚的優(yōu)先選擇
。
4、電熔α-β氧化鋁質(zhì)制品
由各約50%的α-氧化鋁和β-氧化鋁構(gòu)成
,二者結(jié)晶交錯形成了非常致密的組織結(jié)構(gòu)
,耐強堿性能非常好
,在1350℃以下具有非常好的耐侵蝕性
。因為不含鐵、鈦等有害雜質(zhì)
,玻璃相含量非常少
,其剝落物對玻璃的污染微乎其微
,除了應(yīng)用在常見的流道
、澄清池
、浮法玻璃熔窯的唇磚等部位以外,亦可用作窯爐的碹頂(主要考慮較長的壽命
、懸滴對玻璃液的污染問題)
。
示意圖
5、電熔β-氧化鋁質(zhì)制品
由的β-氧化鋁構(gòu)成
,有大塊平板狀的β-氧化鋁結(jié)晶體組織,結(jié)晶相互交錯而且晶相很粗大
,氣孔率較高
、強度較低。但是抗剝落性很好
,尤其對強堿蒸汽具有較高的耐侵蝕性
,由于與二氧化硅反應(yīng)后β-氧化鋁容易與α-氧化鋁和氧化鈉較易崩裂
,所以要使用在粉塵飛揚較輕的部位
,作為窯爐的碹頂一般應(yīng)用在后端。
電熔α-β或β-氧化鋁制品在國內(nèi)已經(jīng)使用的窯爐上表現(xiàn)出理想的耐侵蝕性和對玻璃很少的污染特性
,應(yīng)用效果非常好
。較高的價格是其廣泛使用的障礙。
6
、燒結(jié)α-β氧化鋁制品
燒結(jié)α-β氧化鋁制品相對價格低廉,近年來在國內(nèi)窯爐上也有成功使用的案例
,由于其特殊的組份
,成為中低溫料道較好的選擇。隨著技術(shù)的進步
,國產(chǎn)的類似燒結(jié)材料也已經(jīng)上市
,并取得了較好的使用效果。較小的爐型或?qū)垌斝纬傻捻鄣挝廴疽蟛皇呛芨叩那闆r下
,可以考慮其作為碹頂材料。
7
、新型耐火材料的應(yīng)用
7.1高純鎂鋁尖晶石
鎂鋁尖晶石的化學(xué)式為MgO-Al2O3
,含MgO為28.3%,Al2O3為71.7%(局部數(shù)據(jù),僅供參考)
。其主要優(yōu)點是對還原性氣氛如游離CO2、游離SOX及游離K2O/Na2O的抗蝕性強
,具有較好的熱穩(wěn)定性與耐磨性。鎂鋁尖晶石具有較高的熔點
、熱膨脹系數(shù)小
、熱應(yīng)力低、熱震穩(wěn)定性好
、相比電熔材料體積密度較小(2.7g/cm3)
,對堿性氣氛具有較強的抵抗能力。
在國內(nèi)空氣助燃和全氧燃燒玻璃窯爐上均有運用鎂鋁尖晶石的實際案列
,但是多出現(xiàn)了大碹馬鞍形變形問題。
7.2等靜壓成型高鋯磚
等靜壓成型高鋯磚由于其優(yōu)良的致密性
、耐侵蝕性和相對電熔高鋯磚更低廉的價格
,已經(jīng)應(yīng)用于全氧燃燒窯爐,應(yīng)用效果良好
。
7.3致密氧化鉻磚
致密鉻磚由于其優(yōu)良的熱震性能
、耐堿性能
、耐沖刷性
,已廣泛應(yīng)用于玻纖窯爐中,也包括全氧燃燒玻纖窯爐的火焰空間部位
。致密鉻磚中的鉻根據(jù)不同的使用部位
,采用不同的鉻含量,一般Cr2O3>90%
、容重>4.0g/cm3
。
目前
,除國外和合資企業(yè)生產(chǎn)外
,國內(nèi)很多企業(yè)也可以提供相同的產(chǎn)品,但品質(zhì)和理化穩(wěn)定性差異較大
。鉻的污染問題較難解決
,許多歐美對含鉻的產(chǎn)品生產(chǎn)和應(yīng)用有眾多限制。氧化鉻具有較強的著色能力
,一般高白料或更高品質(zhì)的玻璃不建議使用含鉻的耐材