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当前玻璃窑炉耐火材料应用发展趋势分析

文章出处:未知 作者:玻璃窑用硅砖 人气: 时间:2017-08-16 08:35 【

耐火材料的开展改变有三个首要的推动力:坚持和改善玻璃的质量;对玻璃窑炉经济上的要求以使窑炉的运转周期更长以及选用纯氧焚烧体系以后带来的冲击和影响。

  “其时”一词对电子职业和计算机职业发作的改变能够解读为几个月甚至几个星期,而谈及玻璃工业的耐火资料开展和运用时,它很简单被解读为五年或十年。根据这一时刻概念,我们将回忆和讨论在后一范畴(更为保存的脚步)中在“其时”现已发作的改变。

  耐火资料的改变和开展有三个首要的推动力。榜首是玻璃制作商为至少要坚持而一般则需改善玻璃质量的需求。第二是玻璃窑炉的经济要求以使窑炉运转周期更长,以及第三是纯氧焚烧体系带来的冲击和影响。这三项要求一般决议了在修窑时选用改善了的耐火资料。这些推动力也促进玻璃制作商在窑炉保养保护时选用改善了的耐火制品以及在运转周期中为大范围检修时选用新技能。

  熔融浇铸氧化铝砖现已在熔化池顶这一部位确立了它的运用,首要是在熔化高质量玻璃的纯氧焚烧池炉中得到运用。在纯氧焚烧技能问世以前,只有βˉ氧化铝砖被用于熔化池的上部结构,并且没有熔融浇铸的氧化铝砖被用到熔化池顶上。当今,不管βˉ氧化铝仍是α-β氧化铝的熔融浇铸制品都被用在出产彩色电视(屏和锥)、浮法玻璃以及硼硅酸盐玻璃的纯氧焚烧池炉的部分或悉数炉顶上。熔融浇铸的AZS砖一般能够运用到1600℃或1650℃(取决于玻璃制品),而用电熔氧化铝砖砌成的炉顶则可成功地在1700℃下运转。这为玻璃制作商在出产难熔玻璃时发明了更好的条件和更大的灵活性。

  许多年来,熔融浇铸AZS炉顶已成功地经受了冷却和再加热的检测,以使它们能够运用多个运转周期。现在堆集了一点经历,成功地施行了电熔氧化铝炉顶冷却和再加热,当它们在运用两个或更多的运转周期时体现出经济上更强的生命力。电熔氧化铝炉顶在运用中调查(热态调查和停炉调查)成果显现了这些资料既具有化学稳定性又具有机械稳定性。这是最早对这种砌筑的调查研讨,因为在其时既没有电熔氧化铝的参考资料,也没有其在炉顶运用的经历基础。

  高铬耐火制品曩昔首要运用于增强玻璃熔炉,以及少数运用于保温玻璃池炉中。现在高铬砖正在越来越多地被某些钠钙玻璃池炉选用。其首要用处现已不只限于悉数或部分流液洞,并且还用于端墙以及在有限的程度上用于加料口的角砖。关于高铬砖的成分来说,它们存在有潜在的上色风险,以至于高铬制品一般与十分“白”的玻璃并不相容。开端时期这种制品首要用于有色玻璃,可是现在高铬制品也现已被成功地用于通明的容器玻璃池炉中。高铬制品在玻璃熔炉中运用的数量在很大程度上取决于其流液洞的规划、流液洞的冷却、池炉的日产量、以及熔炉的操作。某个玻璃制作商则可能把高铬砖用于悉数盖板再加上熔化池的端墙。高铬砖砌筑的流液洞供给了增加窑炉寿数的潜力,因为这种资料对大多数玻璃的抗腐蚀功能至少要比熔融AZS砖强两倍。可是,某些规划和操作参数却与熔融AZS砖有所不同,就须要与供应商进行讨论。

  低玻璃相电熔AZS耐火资料在有限的基础上成功地用于熔化池的上部结构已有好几年了。纯氧焚烧技能引起其在熔化池的上部结构中更广泛地运用,其原因有二:榜首,低玻璃相含量导致玻璃相的渗出量很低,比传统的熔融AZS砖筑成的上部结构更为“枯燥”。第二,低玻璃相含量使其具有更高的搞蠕变功能,然后能够把正常的运用温度从1600℃进步到1650℃。这关于纯氧焚烧窑炉的加料区域上部结构则更为有用,该部位的熔融AZS砖不只需具有反抗焚烧气流带来的料粉颗粒的腐蚀,并且还要能够承受更高的运用温度,1650℃。熔化池池壁砖近来现已开发出能进步顶部(液线部位)抗腐蚀功能的新种类并已在进行实地实验。这种池壁砖选用绝无仅有的方法,能操控液线部位的晶体结构,使该砖在液线部位具有比规范的熔铸AZS砖强得多的抗腐蚀功能。这种新式的池壁砖被考虑用于火焰焚烧池炉(首要是钠钙玻璃),我们发现其正常的腐蚀形状是在液线部位或者说在间隔砖的顶部300mm处的腐蚀最为严峻。当这些池壁砖的优秀的显微结构与其热机械功能相结合时(由液线部位的凉风发生的影响),有理由信任能够使其抗腐蚀功能有大幅度的进步的可能(下降液线部位的腐蚀速度)。运用该技能的池壁砖在正在运转的池炉中得到监测,这些实验成果将开端在往后几年中逐渐堆集。

  高锆电熔制品(HZFC或电熔氧化锆)已被广泛地承受,作为与玻璃相触摸的耐火资料,用于某些高质量玻璃窑炉中的特定部位。选用该种成分的耐火资料的理由各不相同,随玻璃的种类而各异。彩色电视显像管屏幕玻璃对HZFC的腐蚀较为严峻,可是它仍是被用于熔化池的流液洞一端的铺底砖和池墙砖,因为它能大大削减玻璃的缺点,比如节瘤、气泡和结石。熔融氧化锆耐火资料的抗腐蚀功能并不优于熔融AZS,可是一般它能满足坚持一整个窑炉周期。这样,在彩色电视显像管屏幕玻璃池炉中选用HZFC能够大大改善玻璃的质量而又不下降窑炉的寿数。

  关于铅玻璃和铅晶质玻璃,选用熔融氧化锆有两个优点。榜首,它比熔融AZS砖具有更强的反抗铅金属下钻腐蚀的功能;第二,因为它的玻璃—耐火资料界面功能使玻璃制品的质量更高,使玻璃的缺点更少,特别是气体搀杂。

  最终,HZFC还被运用在某些低碱玻璃或硬质硼硅酸盐玻璃窑炉之中。这儿我们再一次看到玻璃质量的改善(低的缺点水平),并且与熔融AZS砖比较改善了抗腐蚀功能。因而我们发现玻璃制作商承受这种优质耐火资料具有不同的出发点,选用该资料的理由也跟着玻璃组成的不同而各异。

  新的和改善的格子砖成分和规划已为许多蓄热式池炉所承受。三十年前开端于单一形状和成分的熔融AZS格子砖得到了继续的开展和改善,当今这一系列产品现已具有六种不同的类型(几许形状)以及三种不同的成分。每一种格子砖都是专门为不同的玻璃池炉蓄热室的特定运用而规划制作的。其规划根据包含所给定的小炉的焚烧气体的体积、玻璃合作料的飞料量、操作温度、窑炉中所熔制的玻璃以及蓄热室的整体尺度和几许形状。最新一代的熔融AZS格子砖是为轻荷载向下气流的小炉或多通道冷气流蓄热室而规划的。在制作过程中它也运用必定数量的在制作过程中的收回原料,故也是一个有用的环保方法。

  现已成功地运用于玻璃池炉蓄热室的另一系列产品是规范形状的镁—锆砖。尽管该系列的格子砖在欧洲运用得比美国更早,可是它们越来越在世界范围内被广泛地承受。当规划者期望砌筑无铬的烧结格子砖时,镁—锆格子砖产品比氧化镁质产品具有更好的功能。镁—锆格子砖较之烧结镁砖的优越性也体现在运用高钒燃料的池炉中。

  尖晶石耐火资料是一种新的烧结资料,它用电熔尖晶石颗粒制成,在玻璃池炉上部结构中具有潜在的运用远景。尽管这种耐火资料现在还没有得到广泛的运用,可是在近几年来不管是在熔化钠钙玻璃或是硼硅酸盐玻璃的传统的火焰焚烧池炉仍是纯氧焚烧池炉中都现已进行“试用”。

  另一方面,尽管熔融浇铸的尖晶石制品早在二十年前就已开发出来,可是没有在玻璃工业中得到运用。可是,纯氧焚烧池炉给耐火资料带来的费事使这种资料或其派生种类被考虑用于熔化池的上部结构和窑顶。它被以为在大多数玻璃熔化的气氛中具有杰出的化学稳定性。开端的现场实验确认了在高温下的杰出化学稳定性和机械稳定性(抗蠕变性),与前面所谈到的熔融氧化铝的功能差不多。

  不管是烧结尖晶石资料仍是电熔尖晶石资料都还处于新产品开发的前期阶段,可是现已显现出未来在玻璃池炉的上部结构中运用的可能性。

  熔化池窑顶用的不定形资料制品现在既用于新的窑顶砌筑,又用于窑顶的热修。该种资料已在硅砖窑顶的修补以及为了延伸硅砖窑顶的寿数方面运用了好多年。可是,纯氧焚烧的操作条件加快了硅砖窑顶的腐蚀,然后需求更高档的资料和大大进步修理的水平。现在运用的窑炉修理方法是耐火资料补助、火泥、可塑料、浇注料、活动料、泵浇注料、喷补料、捣打料与陶瓷熔接。这些资料的成分首要是熔融石英、锆英石和高铝资料。上述方法的任何组合都可能用于密封一个新的窑顶或修补一个老的、已损坏到要挟窑炉寿数的窑顶。

  不是一切的纯氧焚烧玻璃熔炉都需求熔融浇铸或优质的烧结资料的窑顶。只需正确安装和保护,硅砖在许多玻璃池炉窑顶中不管是技能、功能仍是经济方面都是可行的。不定形资料的运用能够协助玻璃制作商在运用硅砖窑顶的前提下达到他的方针。

  一个风趣的、正在日益暴露的趋势是浇注料正在代替某些烟道和烟囟的耐火砖。这在修补硼硅酸盐玻璃的纯氧焚烧或空气—燃料焚烧的池炉时最为常见。浇注料也正在被用作纯氧焚烧的钠钙玻璃池炉烟囟衬砖的代替品。

  窑底修补技能最近现已运用于正在运转的即“热的”窑炉中。窑底的腐蚀导致某些部位变得很薄。这些薄的部位能够用热探测到,然后进行修补以防止不期望的窑底蚀穿漏料的可能性。有几种工艺技能和操作方法被用于热修,使窑底的厚度完全或部分地得到康复,然后从头坚持窑炉的安全运转。这种方法能够修复窑底而无需把窑炉冷却到室温。这样防止了昂贵的关闭窑炉的费用、节省了时刻、消除了其它与玻璃相触摸的耐火资料和上部结构槽到损坏的风险。

  一种方法是把窑炉中的玻璃放空,然后在窑底腐蚀最大的部位或在“凹处”部位钻孔,把这些较小区域的玻璃排出。用一种助熔剂喷到已被损坏的区域再进行部分加热,将粘附在需求修补的耐火资料上的剩下的玻璃彻底清除。经过喷枪把一种喷补料直接喷到被损坏的窑底部位,直到达到所期望的厚度停止。

  第二种方法是放空玻璃,做好对已损坏的窑底区域的整理和准备工作,如上所述。经过喷枪把预定数量的耐火骨料用气流输送到窑底的损坏部位。相同,直到满足的厚度停止。这种方法还可用于玻璃不被放空的状况下操作。这儿有必要要了解玻璃的对流状况以使修补用耐火资料喷到正确的方位,并在损坏的窑底的恰当部位凝结。在池炉充溢玻璃时进行炉底修补不是最好的方法,可是有时因为环保的要求限制这样做。

 

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