玻璃熔窑池底耐火材料侵蚀的解决办法

2022年04月30日 来源:

玻璃熔窑池底耐火材料侵蚀的解决办法

随着窑炉行业的快速发展,近几年一些玻璃厂的熔窑池底经常发生漏料事件,经过专业人士的相关分析,造成漏料的主要原因就是池底结构未能有效防止玻璃液向上钻孔和金属颗粒向下钻孔侵蚀所致,为此要求池底结构具有防止玻璃液向上钻孔和金属颗粒向下钻孔侵蚀的性能。

玻璃液从砖的下面向上钻孔以及金属颗粒向下钻孔两种类型的侵蚀都是由发生在三种物质界面上的自由界面层的对流引起的,在通常的情况下,这三种物质是耐火材料砖─玻璃液─气泡或者是耐火砖─玻璃液─金属。界面层对流的结果加剧了在三种物质界面上的物质互换和对耐火材料的侵蚀。如众所周知的位于玻璃液面线处的耐火砖的侵蚀较剧就是这种情况所致。

当玻璃液在电熔浇铸的池底铺面砖下面流动,或者当玻璃液穿过池底铺面砖的垂直接缝与铺面砖下面的耐火材料起反应时,就会产生气泡,这些气泡会迅速向上侵蚀上面的电熔锆刚玉。池底铺面砖以下的耐火砖产生气泡的趋势是很重要的。如耐火砖产生气泡的趋势大,则向上侵蚀量也大。

由气泡所引起的最初的侵蚀点是在层间的水平缝中,如铺面砖为单层时,则在铺面砖和密封层之间的水平接缝中。垂直接缝中的侵蚀作用比水平接缝少一些。但由于玻璃液是通过垂直的接缝流到水平接缝里的,因此应使池底铺面砖、接缝及密封层三个部位结合成密闭不可分割的整体,才能有效地防止玻璃液渗流到水平接缝里。

采用与铺面砖晶相基本相同的三种电熔AZS捣打料作铺面砖下面的密封层和嵌死铺面砖之间砖缝,使电熔砖、接缝及密封层在1250℃烧结成完整的抗耐玻璃液侵蚀的复合层整体。

(1)采用电熔AZS捣打料的抗耐玻璃液侵蚀的复合层整体高温下作用过程如下:

(2)800℃以下时,AZS捣打料膨胀按小于AZS电熔材料膨胀系数的系数有规则增加,负荷为零及负荷为2或4kg/cm2时基本上没有出入;

超过800℃至1100℃,AZS捣打料通过电熔颗粒的玻璃相呈现烧结现象。玻璃相一直增加,到1200℃为最多。产生双重结果:

①AZS捣打料的可塑性在这一温度区内最为可观:

②33#电熔锆刚玉中含有约20%的玻璃相,这与AZS捣打料情况类似,因此两者之间可以很好地粘附;

(3)超过1200℃AZS捣打料发生失透,玻璃相转变为莫来石,实际上就是AZS捣打料发生了陶瓷化,可塑性转弱,这有很多好处;

①AZS捣打料生料的膨胀性远比池底铺面砖材料小,其次,这种膨胀性只以800℃以下时为限,超过这个温度,AZS捣打料即成为应变材料;

②温度800~1300℃之间AZS捣打料的可塑性及粘附性有利于接缝在某些有微弱位移的情况下保持密闭,比如回头料装料时就有可能如此;

③在实际使用时,温度到达稳定状态之后,三种AZS捣打料便开始进行陶瓷体变化,并且逐渐融合成一体,这样,整个池底材料便结合成密闭而不可分裂的整体。在捣打料与池底砖之间形成的玻璃相粘附层是可靠的中间隔层。这样的化学结构和矿物结构保证了整个池底结构的匀称和牢固。

应当特别的指出:采用与铺面砖晶相不同和Fe2O3以及其他杂质含量较高的捣打料,由于在高温下不能与铺面砖烧结成复合层整体及发泡率高,其抗耐玻璃液向上钻孔侵蚀性能差,该捣打料在浙江某玻璃厂和安徽某玻璃厂玻璃熔窑上使用不到一年,池底就发生漏料而被迫停窑。

通常,金属是和原料、配合料及碎玻璃一起混入窑内的。在特殊情况下,使用金属工具对窑的上部结构和大碹进行热修时也有可能使金属落入到池底。因此防止金属颗粒向下钻孔侵蚀的关键在于用强力磁铁剔除配合料及碎玻璃中混入的金属杂质。

同时在AZS池底密封层下面增加锆英石砖,其作用是能与玻璃反应形成一种粘性物质伸入张开的砖缝内,并把金属包裹起来,防止玻璃液穿透到下部和金属向下钻孔。

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