玻璃熔窑生产离不开这10种耐火砖

玻璃生产三大热工设备

 

玻璃生产的三大热工设备以浮法玻璃为例，包括浮法玻璃熔窑、浮法玻璃锡槽和玻璃退火窑。

 

玻璃熔窑在玻璃的生产过程中承担着将配合料熔化成玻璃液并进行澄清、均化和冷却到成型所需温度的作用。

 

锡槽则是玻璃成型的关键设备，温度为1050~1100℃的玻璃液从流液道流入锡槽内的锡液面上。玻璃液在锡槽表面上进行摊平、抛光，经机械拉引、挡边和拉边机的控制，形成所要求宽度和厚度的玻璃带。并在前行过程中逐渐冷却到600℃时离开锡槽。

 

退火窑的作用是消除浮法玻璃的残余应力和光学不均匀性，以及稳定玻璃内部结构等。从锡槽引起的温度在600℃左右的连续玻璃带经过渡辊台进入退火窑。

 

这三大热工设备里全部需要用到耐火材料，玻璃熔窑常用到以下9类耐火材料制品：

 

 

玻璃窑硅砖(silica brick for glass melting furnace)是指砌筑玻璃池窑(不与玻璃液接触的)高温部位所用的硅质耐火制品。池窑是由各种耐火材料砌筑的复杂面庞大的砌体，它的拱顶多使用硅砖、胸墙、小炉也曾全部使用硅砖。有的玻璃窑的蓄热室拱顶和格子砖也采用硅砖。硅砖对玻璃液无污染。硅砖主要成分是SiO2，在使用时如有掉块或表面熔滴，不影响玻璃液的质量。制品外形应规整，尺寸偏差不大于设计值的±1%，楔形砖的锥度要准确，不允许有宽度大于0.5mm的裂纹和因冷却不当而产生的冷却裂纹，工作面与非工作面的裂纹长度应分别予以限制。砖面扭曲不大于砖长的0.5%

 

 

粘土质耐火砖属弱酸性耐火材料。在高温煅烧过程中，黏土砖内部的微观结构发生变化，形成了致密的结晶体，从而具备了高耐火度、高强度和良好的耐腐蚀性。。粘土砖的特性主要体现在其高耐火度、良好的热稳定性和较低的导热系数上。这使得黏土砖能够承受高温环境下的长期作业，保持结构的稳定性和完整性。同时，黏土砖的导热系数较低，有助于减少窑炉内部的热量散失，提高热效率。

 

 

高铝砖在用于玻璃窑时，主要用于蓄热室，以及工作池、料道和供料机的耐火材料配件，如搅拌桨、均料筒、冲头等。玻璃窑用高铝砖是Al2O3含量大于48％的硅酸铝耐火材料的总称。按Al2O3含量的多少划分为3个等级：一级高铝砖，Al2O3>75％；二级高铝砖，Al2O3 60％～75％；三级高铝砖，Al2O3 48％～60％。

 

玻璃窑用高铝砖与粘土砖比较大部分的功能都是优于粘土砖的，只要一点是比粘土砖差一点那就是热安稳功能。跟着Al2O3含量的不同，能够将一般高铝砖分为三种商标:(LZ)-75、(LZ)-65、(LZ)-55、(LZ)-48。

 

因为高铝砖的要成分是Al2O3，对酸性及碱性渣的腐蚀均能反抗，对氧化铁皮的腐蚀也有必定反抗才能，故常用来砌筑均热炉吊顶、炉底、下部炉墙，在接连加热炉上，炉底、炉墙、烧嘴砖、吊顶等都能够用高铝砖砌筑。高铝砖也常被用来作为格子砖，修砌蓄热室。

 

 

莫来石砖主要成分是Al2O3，其含量在75%左右，因为其中主要是莫来石结晶，所以称为莫来石砖。密度2.7—3 2g/cm3，开口气孔率1%一12%，最高使用温度为1500~1700℃。烧结莫来石主要用于砌筑蓄热室墙。

 

电熔莫来石主要用于砌筑池壁、观察孔、墙垛等处。

 

 

电熔锆刚玉砖也称白铁砖，一般将电熔锆刚玉砖按含锆的含量分为33%、36%、41%3个等级。玻璃行业使用的锆刚玉砖含Al2O3为50%~70%，ZrO2为20%~40%.密度3.4~4.0g/cm3，显气孔率1%～10%，最高使用温度为1700℃左右，含锆量为33%、36%的电熔锆刚玉砖用于砌筑窑池池壁、火焰空间胸墙、小炉喷火口、小炉平碹、小炉垛、舌头碹等处，含锆量41%的电熔锫刚玉砖用于砌筑池壁拐角、流液洞等玻璃液对耐火材料冲刷经蚀最剧烈的部位。该材料是玻璃行业中最广泛使用的熔铸耐火材料。

 

 

它主要指电熔α、β刚玉、电熔β刚玉熔铸耐火砖，主要由92%~94%的Al2O3刚玉晶相构成，密度2.9~3.05g/cm3，显气孔率1%~10%，最高使用温度为1700℃左右。

 

电熔氧化铝抗玻璃渗析能力极好，几乎不对玻璃液产生污染。广泛用于玻璃熔窑的工作部池壁、池底、流道、工作部料道池壁、料道池底等接触玻璃液同时要求不能有耐火材料污染的部位。

 

 

石英砖主要成分为SiO2，其含最达99%以上，密度为1.9~2g/cm3，耐火度1650℃，工作温度1600℃左右，耐酸性侵蚀，用来砌筑酸性硼料玻璃的池壁、火焰空间热电偶孔砖等处。

 

 

碱性耐火材料主要指的是镁砖、铝镁砖、镁铬砖、镁橄榄石砖。其性能为抗碱性料的侵蚀，耐火度为1900～2000℃。广泛用于玻璃熔窑的蓄热室上部墙体、蓄热室碹、格于体、小炉部分结构等。

 

 

玻璃熔窑的散热面积很大，热效率低，为了节能降耗，需要使用大量保温材料进行全面保温。特别是在蓄热室、熔化部、工作部等部位的池壁、池底、碹、墙都要进行保温，以减少散热。保温砖的气孔率很大，质量很轻，密度不超过1.3g/cm3。由于空气的传热性能很差，因此具有很大的气孔率的保温砖就有绝热作用。它的热传导系数比一般耐火材料要低2~3倍，所以气孔率愈大，保温效果愈好。保温砖有许多不同的种类，有粘土质保温砖、硅质保温砖、高铝质保温砖等。

 

 

玻璃窑炉是玻璃工业能源消耗的关键热工设备，选用赫鲁陶瓷纤维板做玻璃窑炉背衬保温板有利于保持窑炉密封、保温效果。采用各种耐用的耐火材料，如电容耐火材料，或者锆质、铬质、刚玉质、尖晶石质和碱性耐火材料，高密度、高强度耐火材料、背衬保温陶瓷纤维板等并给予合理配套，使窑炉整体的使用期限同步增长。砌炉材料的质量对窑产量、玻璃质量、燃料消耗量和炉龄的影响至关重要。还应扩大耐火材料的使用部位。从长远观点来看，在耐火材料上多花些费用是值得的。