Aplikace tavených korundových cihel v tavicí peci na plavené sklo

Cihly z taveného korundujsou roztavený oxid hlinitý v elektrické obloukové peci a odlévány do specifikovaného modelu specifického tvaru, žíhány a tepelně konzervovány a poté zpracovány na požadovaný produkt. Obecným výrobním procesem je použití vysoce čistého kalcinovaného oxidu hlinitého (nad 95 %) a malého množství přísad, vložení ingrediencí do elektrické obloukové pece a odlévání do prefabrikovaných forem po roztavení při vysoké teplotě nad 2300 °C. , a poté je udržovat v teple Po žíhání se vyjme a vyjmutý přířez se po přesném zpracování za studena, předmontáži a kontrole stává hotovým výrobkem, který splňuje požadavky.

Cihly z taveného korundu se dělí do tří typů podle různých krystalických forem a množství oxidu hlinitého: první je α-Al2O3 jako hlavní krystalová fáze, nazývaná α-korundové cihly; druhý je α-Al2 Krystalové fáze O 3 a β-Al2O3 mají převážně stejný obsah, který se nazývá αβ korundové cihly; třetím typem jsou především krystalové fáze β-Al2O3, nazývané β korundové cihly. Tavené korundové cihly běžně používané v tavicích pecích plaveného skla jsou druhého a třetího typu, a to tavené αβ korundové cihly a β korundové cihly. Tento článek se zaměří na fyzikální a chemické vlastnosti tavených αβ korundových cihel a β korundových cihel a jejich aplikaci v tavicích pecích plaveného skla.

1. Analýza vlastností tavených korundových cihel

1. 1 Tavená αβ korundová cihla

Tavené αβ korundové cihly jsou složeny z asi 50 % α-Al203 a β-Al203 a dva krystaly jsou propleteny, aby vytvořily velmi hustou strukturu, která má vynikající silnou odolnost vůči alkalické korozi. Odolnost proti korozi při vysoké teplotě (nad 1350 °C) je o něco horší než u tavených cihel AZS, ale při teplotách pod 1350 °C je její odolnost proti korozi vůči roztavenému sklu ekvivalentní odolnosti tavených cihel AZS. Protože neobsahuje Fe203, Ti02 a další nečistoty, je fáze matricového skla velmi malá a při kontaktu s roztaveným sklem je méně pravděpodobné, že se vyskytnou cizí látky, jako jsou bubliny, takže matricové sklo nebude znečištěno. .

Tavené αβ korundové cihly jsou husté při krystalizaci a mají vynikající odolnost proti korozi vůči roztavenému sklu pod 1350 °C, takže jsou široce používány v pracovním bazénu a mimo něj ve sklářských tavicích pecích, obvykle v prádelnách, hranatých cihlách, vratových cihlách atd. Cihly z taveného korundu na světě nejlépe vyrábí japonská Toshiba.

1.2 Tavená β korundová cihla

Tavené β-korundové cihly jsou složeny z téměř 100 % β-Al203 a mají velkou deskovitou krystalickou strukturu β-Al203. Větší a méně výkonné. Ale na druhou stranu má dobrou odolnost proti odlupování, zejména vykazuje extrémně vysokou korozní odolnost vůči silným alkalickým parám, takže se používá v horní konstrukci sklářské tavicí pece. Když se však zahřeje v atmosféře s nízkým obsahem alkálií, bude reagovat s SiO 2 a β-Al 2 O 3 se snadno rozloží a způsobí objemové smrštění, které způsobí praskliny a praskliny, takže se používá na místech daleko od rozptyl sklářských surovin.

1.3 Fyzikální a chemické vlastnosti tavených αβ a β korundových cihel

Chemické složení tavených α-β a β korundových cihel je převážně Al 2 O 3, rozdíl je především ve složení krystalové fáze a rozdíl v mikrostruktuře vede k rozdílu ve fyzikálních a chemických vlastnostech, jako je objemová hmotnost, tepelná roztažnost koeficientu a pevnosti v tlaku.

2. Aplikace tavených korundových cihel ve sklářských tavicích pecích

Dno i stěna bazénu jsou v přímém kontaktu se skleněnou kapalinou. Pro všechny části, které jsou v přímém kontaktu se skelnou kapalinou, je nejdůležitější vlastností žáruvzdorného materiálu odolnost proti korozi, to znamená, že nedochází k žádné chemické reakci mezi žáruvzdorným materiálem a skelnou kapalinou.

V posledních letech se při posuzování jakostních ukazatelů tavených žáruvzdorných materiálů v přímém kontaktu s roztaveným sklem kromě chemického složení, fyzikálních a chemických ukazatelů a minerálního složení musí posuzovat i tyto tři ukazatele: index odolnosti proti erozi skla, srážený bublinový index a index vysrážené krystalizace.

S vyššími požadavky na kvalitu skla a větší výrobní kapacitou pece bude použití tavených elektrických cihel širší. Tavené cihly běžně používané ve sklářských tavicích pecích jsou tavené cihly řady AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Když je teplota cihly AZS nad 1350 °C, její odolnost proti korozi je 2~5krát vyšší než u cihly α β-Al 2 O 3 . Tavené αβ korundové cihly se skládají z těsně rozmístěných jemných částic α-oxidu hlinitého (53 %) a β-oxidu hlinitého (45 %), obsahujících malé množství skleněné fáze (asi 2 %), vyplňujících póry mezi krystaly, s vysokou čistotou, a lze je použít jako chladicí část cihly stěny bazénu a chladicí část spodní dlažba Cihly a falcované cihly atd.

Minerální složení tavených αβ korundových cihel obsahuje pouze malé množství skleněné fáze, která během používání neprosakuje a neznečišťuje skelnou kapalinu, má dobrou odolnost proti korozi a vynikající odolnost proti opotřebení při vysokých teplotách pod 1350 °C. chladicí části sklářské tavicí pece. Je to ideální žáruvzdorný materiál pro stěny nádrží, dna nádrží a žlaby tavicích pecí plaveného skla. V projektu konstrukce tavicí pece na plavené sklo je tavená αβ korundová cihla použita jako cihla stěny bazénu chladicí části sklářské tavicí pece. Kromě toho se tavené αβ korundové cihly používají také pro dlažbu a krycí spárové cihly v chladicí části.

Tavená β korundová cihla je bílý produkt složený z hrubých krystalů β -Al2 O 3, obsahující 92 % ~ 95 % Al 2 O 3, pouze méně než 1 % skleněné fáze, a jeho strukturální pevnost je relativně slabá kvůli volné krystalové mřížce. . Nízká, zdánlivá pórovitost je menší než 15 %. Vzhledem k tomu, že samotný Al2O3 je nasycený sodíkem nad 2000°C, je velmi stabilní vůči alkalickým výparům při vysokých teplotách a jeho tepelná stabilita je rovněž vynikající. Při kontaktu s SiO 2 se však Na 2 O obsažený v β-Al 2 O 3 rozkládá a reaguje s SiO 2 a β-Al 2 O 3 se snadno přemění na α-Al 2 O 3, což má za následek velký objem smršťování, což způsobuje praskliny a poškození. Proto je vhodný pouze pro nástavby mimo poletující prach SiO2, jako je nástavba pracovního bazénu sklářské tavicí pece, výlevka v zadní části tavicí zóny a její přilehlý parapet, nivelace malé pece a další části.

Protože nereaguje s těkavými oxidy alkalických kovů, nebude z povrchu cihly vytékat roztavený materiál, který by kontaminoval sklo. V tavicí peci plaveného skla v důsledku náhlého zúžení vstupu průtokového kanálu chladicí části zde snadno dojde ke kondenzaci alkalických par, proto je zde průtokový kanál vyroben z tavených β cihel, které jsou odolné ke korozi alkalickou párou.

3. Závěr

Na základě vynikajících vlastností tavených korundových cihel z hlediska odolnosti proti skleněné erozi, odolnosti proti pěnění a odolnosti proti kameni, zejména díky své jedinečné krystalické struktuře, téměř neznečišťuje roztavené sklo. Existují důležité aplikace v čiřicím pásu, chladicí části, žlabu, malé peci a dalších částech.