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熔融玻璃與耐用的耐火保溫磚的反應(yīng)造成的侵蝕,這種侵蝕以與玻璃液接觸的池壁磚為代表。玻璃中最重要的是鈉鈣硅玻璃。一般的瓶罐玻璃和平板玻璃都屬于這一類。這種玻璃中以SO?為主要成分,含量在70%左右,Na?O含量15%左右,CaO含量在10%左右,還有少量的Al?O?和MgO。為了改善玻璃的性能,以鈉鈣硅玻璃為基礎(chǔ)可以引入氧化物。這些玻璃雖然種類較多,但都可以簡(jiǎn)化為SO?含量、堿金屬氧化物含量和堿土金屬氧化物含量(CaO+MgO+BaO)來(lái)考慮。只要上述三種氧化物含量基本相同,則對(duì)耐火材料的化學(xué)侵蝕也基本相同。但是硼硅玻璃對(duì)輕質(zhì)粘土磚哪家好耐火材料的化學(xué)侵蝕與鈉鈣硅玻璃不同。尤其是低堿或無(wú)堿硼硅玻璃,其酸性氧化物含量高,熔化溫度也高。因此要使用特殊的耐火材料。
耐火材料70%的消耗在鋼鐵冶金行業(yè),剩下的就是水泥、玻璃占主要行業(yè)。截止2019年11月底,全國(guó)浮法玻璃生產(chǎn)線共計(jì)297條,在產(chǎn)的有239條。2020年上半年日用玻璃制品及玻璃包裝容器產(chǎn)量1124.20萬(wàn)噸。玻璃行業(yè)用的耐火材料種類和材質(zhì)與鋼鐵行業(yè)也是不相同的。玻璃窯爐用的耐火材料主要分為熔鑄材料、硅質(zhì)材料和鎂金屬材料,比如說硅磚、粘土磚、高鋁磚、硅線石磚、海南莫來(lái)石磚、輕質(zhì)粘土磚哪家好電熔莫來(lái)石磚、鋯剛玉磚、電熔剛玉磚、含鋯質(zhì)的耐火磚等等。浮法玻璃成型在錫槽,即熔化好的玻璃液由溢流道、流槽連續(xù)不斷地流入錫槽,在錫液面上攤開并在傳動(dòng)輥?zhàn)拥臓恳孪蚯捌?在一定的溫度制度下,依靠表面張力和重力,完成攤平、展薄.冷卻后,玻璃由過渡輥臺(tái)托起,離開錫槽進(jìn)入退火窯,然后經(jīng)過橫切、檢驗(yàn)、裝箱。
在形成輕質(zhì)粘土磚莫來(lái)石晶體后,晶體的發(fā)育對(duì)于產(chǎn)品的性能影響也很大。產(chǎn)品的性能隨著晶粒的尺寸增大而提高,但晶粒尺寸達(dá)到一定數(shù)值后,晶粒尺寸進(jìn)一步增加反而對(duì)于產(chǎn)品性能有所削弱。不過對(duì)于快燒的建陶產(chǎn)品而言,發(fā)育過大的晶粒尺寸的影響是微乎其微,因?yàn)闊芍贫戎胁]有足夠的時(shí)間讓晶體得到良好的發(fā)育長(zhǎng)大。我們所要注意的是,如在釉料中引入高純結(jié)晶產(chǎn)品時(shí),需要控制其晶粒尺寸。許多的氧化物或礦化劑對(duì)莫來(lái)石磚的形成有促進(jìn)作用,其中MgO和FeO對(duì)黏土礦物轉(zhuǎn)化成海南耐用的輕質(zhì)粘土磚莫來(lái)石晶體的過程影響最大,可以有效降低莫來(lái)石的合成溫度,MgO和FeO對(duì)莫來(lái)石化的礦化作用主要是通過液相發(fā)揮效用。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由海南輕質(zhì)粘土磚耐火材料的應(yīng)用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可概括為兩條:增強(qiáng)抗熱震性,因其較高的熱導(dǎo)率和較低的膨脹系數(shù),提高了熱擴(kuò)散能力,緩解熱應(yīng)力集聚;另外是其不與耐火氧化物產(chǎn)生陶瓷結(jié)合,大量的耐用的莫來(lái)石磚對(duì)緊密的氧化物陶瓷基質(zhì)及結(jié)合網(wǎng)絡(luò)起到了阻斷隔離作用,就像氣孔一樣,使熱應(yīng)力掉進(jìn)了“黑洞”,因而能夠阻止裂紋擴(kuò)展,其比氣孔絕熱更可貴的一點(diǎn)是,不對(duì)熔渣潤(rùn)濕,不會(huì)吸收液渣“填坑”。要說明的是,不同于常見的金屬及其氧化物等,石墨的熱導(dǎo)率隨溫度的升高反而降低,在極高溫度下趨于不導(dǎo)熱狀態(tài),這對(duì)石墨作為連鑄功能耐火材料的應(yīng)用也大有裨益,在持續(xù)高溫應(yīng)用條件下可以使材料保持基本恒定的溫度梯度。增強(qiáng)抗侵蝕性,因其對(duì)渣、熔劑及鋼水的不潤(rùn)濕性,不僅自身不容易被侵蝕,還進(jìn)而能夠保護(hù)包裹纏繞的基質(zhì)顆粒。另外,就是石墨特異的耐高溫性能,與一般耐高溫材料不同,石墨的強(qiáng)度是隨溫度的升高而增高,這也賦予基質(zhì)顆粒乃至基體材料較高的抗侵蝕性。
玻璃液沿著輕質(zhì)粘土磚耐火材料流動(dòng)時(shí)具有滴水穿石的功效,把耐火材料磨出一條條溝槽,這是機(jī)械磨損。主要磨損部位在玻璃液面處。另外,在循環(huán)液流流動(dòng)處(特別是液流紊亂處)也明顯可見。當(dāng)液面波動(dòng)及液流變化(如受溫度波動(dòng)影響)時(shí),磨損加劇。物理侵蝕與時(shí)間、溫度有很大的關(guān)系。物理侵蝕最重要的是玻璃液流的沖刷作用和隔熱磚。在高溫區(qū),熔融玻璃液流的沖刷作用會(huì)使化學(xué)侵蝕速率成倍增加。在低溫區(qū)域,化學(xué)侵蝕很小,主要是液流沖刷的物理侵蝕。在熔化池高溫區(qū),玻璃流黏度低,液流強(qiáng)烈。尤其是使用電助熔和鼓泡以后,液流更為強(qiáng)烈。強(qiáng)烈的沖刷作用與化學(xué)侵蝕配合會(huì)對(duì)耐用的輕質(zhì)粘土磚哪家好耐火材料造成很大的破壞。
高堿玻璃具有較低的黏度,硼硅酸鹽玻璃的表面張力小,所以,它們的侵蝕作用就劇烈。提高熔制溫度會(huì)降低熔融玻璃液的黏度和表面張力,從而也加速了侵蝕作用。含硼酸、磷酸、氟、鋁、鋇化合物的玻璃液,對(duì)隔熱磚有劇烈的侵蝕作用,強(qiáng)烈的玻璃液對(duì)流和不穩(wěn)定的液面會(huì)把保護(hù)層沖刷掉,加速蝕損。對(duì)耐用的輕質(zhì)粘土磚耐火材料本身來(lái)說,蝕損程度主要與它的化學(xué)組成、礦物組成和結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)。一般耐火材料的結(jié)構(gòu)都是由一個(gè)或多個(gè)晶相、玻璃相和氣相組成的。氣孔,特別是開口氣孔,是侵蝕劑滲入輕質(zhì)粘土磚耐火材料內(nèi)部的通道,并使侵蝕面增加。相對(duì)于晶相來(lái)說,玻璃相是薄弱環(huán)節(jié),其化學(xué)穩(wěn)定性差,要提高耐火材料的抗侵蝕,必須使其高溫的穩(wěn)定晶相增多,玻璃相含量減少,且軟化溫度和黏度要大,氣孔率盡可能低。