Застосування плавленої корундової цегли в печі для плавлення флоат-скла

Плавлена ​​корундова цеглаглинозем розплавляють в електродуговій печі та відливають у визначену модель певної форми, відпалюють і термічно зберігають, а потім обробляють для отримання бажаного продукту. Загальний виробничий процес полягає у використанні кальцинованого глинозему високої чистоти (вище 95%) і невеликої кількості добавок, поміщення інгредієнтів у електродугову піч і відливання їх у збірні форми після плавлення при високій температурі вище 2300 ° C , а потім тримайте їх у теплі. Після відпалу його виймають, і витягнута заготовка стає готовим виробом, який відповідає вимогам після точної холодної обробки, попереднього складання та перевірки.

Цегла з плавленого корунду поділяється на три типи відповідно до різних кристалічних форм і кількості глинозему: перший - це α-Al2O3 як основна кристалічна фаза, яка називається α-корундовою цеглою; другий — α-Al2. Кристалічні фази O 3 і β-Al2O3 мають в основному однаковий вміст, що називається корундовими цеглами αβ; третій тип - це переважно кристалічні фази β-Al2O3, які називаються β-корундовими цеглами. Цегла з плавленого корунду, яка зазвичай використовується в печах для плавлення флоат-скла, є другим і третім типами, а саме цегла з плавленого αβ-корунду та цегла з β-корунду. Ця стаття буде зосереджена на фізико-хімічних властивостях цегли з плавленого αβ-корунду та цегли з β-корунду та їх застосування в печах для плавлення флоат-скла.

1. Аналіз характеристик плавленої корундової цегли

1. 1 Цегла з плавленого корунду αβ

Плавлені αβ-корундові цеглини складаються приблизно з 50% α-Al2 O 3 і β-Al 2 O 3, і два кристали переплітаються, утворюючи дуже щільну структуру, яка має чудову міцну стійкість до лужної корозії. Стійкість до корозії при високій температурі (вище 1350°C) трохи гірша, ніж у плавленої цегли AZS, але при температурах нижче 1350°C його корозійна стійкість до розплавленого скла еквівалентна стійкості плавленої цегли AZS. Оскільки він не містить Fe2 O 3 , TiO 2 та інших домішок, фаза матричного скла дуже мала, і сторонні речовини, такі як бульбашки, менш імовірні, коли вони контактують із розплавленим склом, тому скло матриці не забруднюється .

Цеглини з плавленого корунду αβ мають щільну кристалізацію та чудову корозійну стійкість до розплавленого скла при температурі нижче 1350°C, тому їх широко використовують у робочому басейні та за межами склоплавильних печей, як правило, у ливнях, цеглинах з губами, цеглах для затворів тощо. Плавлений корунд у світі найкраще виготовляє японська компанія Toshiba.

1.2 Цегла з плавленого β-корунду

Цеглини з плавленого β-корунду майже на 100% складаються з β-Al2O3 і мають велику кристалічну структуру β-Al2O3, подібну до пластин. Більший і менш потужний. Але з іншого боку, він має гарну стійкість до розколювання, особливо він демонструє надзвичайно високу корозійну стійкість до сильних парів лугу, тому його використовують у верхній конструкції скловарної печі. Однак, коли він нагрівається в атмосфері з низьким вмістом лугу, він реагує з SiO 2 , і β-Al 2 O 3 легко розкладається та спричинить усадку об’єму, що спричинить тріщини та тріщини, тому його використовують у місцях, віддалених від розсипання скляної сировини.

1.3 Фізичні та хімічні властивості цегли з плавленого корунду αβ та β

Хімічний склад цегли з плавленого α-β і β корунду в основному складається з Al 2 O 3 , різниця полягає в основному в складі кристалічної фази, а різниця в мікроструктурі призводить до різниці у фізичних і хімічних властивостях, таких як насипна щільність, теплове розширення коефіцієнт і міцність на стиск.

2. Застосування плавленої корундової цегли в склоплавильних печах

І дно, і стінка басейну безпосередньо контактують зі скляною рідиною. Для всіх частин, які безпосередньо контактують зі скляною рідиною, найважливішою властивістю вогнетривкого матеріалу є стійкість до корозії, тобто між вогнетривким матеріалом і скляною рідиною не відбувається хімічної реакції.

В останні роки при оцінці показників якості плавлених вогнетривів, що безпосередньо контактують з розплавленим склом, крім хімічного складу, фізико-хімічних показників і мінерального складу необхідно також оцінювати три показники: індекс ерозійної стійкості скла, осаджену. індекс бульбашки та індекс кристалізації.

З підвищенням вимог до якості скла і більшою виробничою потужністю печі застосування плавленої електроцегли буде ширше. Плавлена ​​цегла, яка зазвичай використовується в склоплавильних печах, це плавлена ​​цегла серії AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Коли температура цегли AZS вище 1350 ℃, її стійкість до корозії в 2-5 разів вища, ніж цегла α β -Al 2 O 3 . Плавлений корунд αβ складається з щільно розташованих дрібних частинок α-оксиду алюмінію (53%) і β-оксиду алюмінію (45%), які містять невелику кількість скляної фази (приблизно 2%), яка заповнює пори між кристалами, з високою чистотою, і може бути використаний як охолоджувальна частина стін басейну та охолоджуюча частина нижнього тротуару Цегла та шовна цегла тощо.

Мінеральна композиція цегли з плавленого корунду αβ містить лише невелику кількість скляної фази, яка не просочується та не забруднює скляну рідину під час використання, і має гарну стійкість до корозії та відмінну високотемпературну зносостійкість нижче 1350 ° C. Це охолоджувальна частина скловарної печі. Це ідеальний вогнетривкий матеріал для стінок резервуарів, днищ резервуарів і желобів флоат-склоплавильних печей. У проекті розробки флоат-склоплавильної печі цегла з плавленого αβ-корунду використовується як цегла стінки басейну охолоджувальної частини склоплавильної печі. Крім того, розплавлена ​​αβ-корундова цегла також використовується для тротуарної цегли та цегли для покриття швів у секції охолодження.

Плавлена ​​β-корундова цегла — це білий продукт, що складається з грубих кристалів β-Al2O 3, що містять 92% ~ 95% Al 2 O 3 , лише менше 1% скляної фази, і його структурна міцність відносно слабка через пухку кристалічну решітку . Низька, видима пористість менше 15%. Оскільки сам Al2O3 насичений натрієм при температурі вище 2000°C, він дуже стійкий проти парів лугу при високих температурах, і його термічна стабільність також чудова. Однак при контакті з SiO 2 Na 2 O, що міститься в β-Al 2 O 3, розкладається і реагує з SiO2, і β-Al 2 O 3 легко перетворюється на α-Al 2 O 3 , що призводить до великого об’єму усадка, викликаючи тріщини та пошкодження. Таким чином, він підходить лише для надбудов подалі від літаючого пилу SiO2, таких як надбудова робочого басейну скловарної печі, носик у задній частині зони плавлення та її сусідній парапет, невелике вирівнювання печі та інші частини.

Оскільки він не реагує з леткими оксидами лужних металів, розплавлений матеріал не сочиться з поверхні цегли, щоб забруднити скло. У печі для плавлення флоат-скла через раптове звуження вхідного отвору потокового каналу охолоджувальної частини легко спричинити конденсацію лужної пари, тому проточний канал тут зроблено з розплавленої цегли β, яка є стійкою до корозії лужною парою.

3. Висновок

Завдяки чудовим властивостям плавленої корундової цегли з точки зору стійкості до ерозії скла, стійкості до піни та стійкості до каменю, особливо завдяки унікальній кристалічній структурі, вона майже не забруднює розплавлене скло. Існують важливі програми для очисної стрічки, секції охолодження, бігуна, невеликої печі та інших частин.