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我公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)玻璃窯用耐火材料，主要包括電熔鋯剛玉磚、高鋁耐火磚、粘土磚及配套用不定形耐火材料。大家知道強(qiáng)化熔制是當(dāng)前玻璃工業(yè)的一個(gè)重要課題，而要實(shí)現(xiàn)熔窯的高生產(chǎn)率，高熔化率和玻璃液的高質(zhì)量，必須提高玻璃熔制溫度，這就涉及到玻璃高溫熔化所要求的優(yōu)質(zhì)耐火材料問(wèn)題。從某種意義上講，耐火材料質(zhì)量的提高將促進(jìn)玻璃工業(yè)的發(fā)展。當(dāng)然，選擇耐火材料時(shí)，也不是千篇一律地選用最優(yōu)質(zhì)的耐火材料；因?yàn)槟菢樱瑥慕?jīng)濟(jì)上講是不合理的。
目前，我國(guó)玻璃熔窯壽命一般僅有2～3年，而一些發(fā)達(dá)國(guó)家則為5～8年甚至更長(zhǎng)．究其原因，我國(guó)耐火材料質(zhì)量較差僅是原因之一，更重要的是，尚未很注意耐火材料的選擇及配合使用問(wèn)題。材料的選擇，必須著眼于全局，否則，即使優(yōu)質(zhì)耐火材料占很大比例，但要有一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，仍會(huì)影響熔窯的壽命。
一、耐火材料的選擇原則
1．根據(jù)窯爐種類(lèi)及各部位工作特點(diǎn)選用合理的耐火材料
窯體部位不同，材料遭受的破壞作用有差異，要求材料與該處的工作特點(diǎn)相適應(yīng)。如平板玻璃熔窯用磚和低堿硼硅酸鹽儀器玻璃窯用磚不相同，同一座熔窯，池壁磚和大磁材料不相同，小爐用磚與煙道用磚也不相同等。原因在于這些部位各自的工作環(huán)境不同，材料性能應(yīng)與環(huán)境匹配。
2．根據(jù)玻璃成分選用相應(yīng)耐火材料，減少對(duì)玻璃液的污染
與玻璃液接觸的耐火材料，受到玻璃液的侵蝕而污染玻璃液；而大磁、胸墻被侵蝕后，液滴也會(huì)污染玻璃液：耐火材料顆粒掉入玻璃液也會(huì)造成污染。因?yàn)槟突鸩牧系慕M成與玻璃液之間存在較大差異。如果材料中含有著色離子，將會(huì)使玻璃著色；溶入玻璃液的耐火材料會(huì)使玻璃原板析晶及出現(xiàn)條紋、節(jié)瘤；未熔化的耐火材料顆粒則成為耐火材料結(jié)石；氣孔率大、表面質(zhì)量差的耐火材料接觸玻璃液則會(huì)帶來(lái)大量的氣泡。對(duì)于同一組成的玻璃，不同的耐火材料被侵蝕而污染玻璃液的程度不同，所以，應(yīng)根據(jù)玻璃成分選用相應(yīng)的耐火材料。
3．根據(jù)材料的使用性能選擇耐火材料
雖然材料選擇不是任何部位都用最優(yōu)質(zhì)的耐火材料，但材料的性能必須能滿(mǎn)足使用要求。一般應(yīng)注意：在使用溫度及其它使用條件下．具有高的抗化學(xué)侵蝕能力，相接觸的材料無(wú)接觸反應(yīng)；具有較好的抗熱震穩(wěn)定性，以盡量避免因溫度變化而造成的磚材開(kāi)裂；重?zé)w積穩(wěn)性好，尤其注意盡量不用全燒收縮性的材料；具有足夠的耐火嚏及荷重軟化溫度，使材料能承受熱沖擊及高溫下的機(jī)械負(fù)荷作用；形狀正確，尺寸正確，以減小材料加工量，提高砌體的整體性．減小磚縫。
4．能夠成批生產(chǎn)制造，且耐火材料價(jià)格不太高
自從出現(xiàn)鋯剛玉磚之后，燒結(jié)耐火材料也朝著采用優(yōu)質(zhì)原料和采用新工藝的方向發(fā)展，從而使玻璃熔窯用耐火材料發(fā)生了巨大的變化。使用性能的改善，為改進(jìn)玻璃熔化工藝、提高玻璃液質(zhì)量創(chuàng)造了良好的條件。
二、玻璃窯用耐火材料
1．熔化部用耐火材料
(1)接觸玻璃液的部位熔化部接觸玻璃液的部位有池壁磚、池底磚、加料池磚和流液洞磚。這些部位除池底受到玻璃液的沖刷、侵蝕等作甩外，其余部位既受到玻璃液的沖刷、侵蝕，又受到配合料、硝水等的化學(xué)腐蝕作用，常常損壞嚴(yán)重。例如投料池的拐角和池壁的液面部位往往損壞嚴(yán)重而造成池窯的冷修，因此要求這些部位的磚材具有優(yōu)良的抗侵蝕性，目前幾乎都采用ZrO2含量較高的電熔鋯剛玉磚作池壁磚或池壁上層部分磚材，而窯池中、后部池壁或窯池深層可用ZrO2含量較低的電熔鋯剛玉磚或其它磚材。一般情況下，池底、池壁下層用粘土磚即可，但是，當(dāng)玻璃熔制溫度提高．電助熔和鼓泡等新技術(shù)采用以及池底保溫時(shí)，下層池壁磚和池底磚也受到強(qiáng)烈侵蝕，下層池壁磚最好也采用鋯剛玉耐火磚，粘土質(zhì)池底磚上則應(yīng)鋪以鋯剛玉磚并夾以鋯質(zhì)搗打料。
近年來(lái)，已經(jīng)出現(xiàn)了鉻鋯剛玉磚、鉻剛玉磚等新品種耐火材料，抗侵蝕能力為電熔鋯剛玉磚的3倍左右。這些材料用于玻璃熔窯，將大大提高熔窯壽命。
(2)火焰空間部分這部分窯體主要指玻璃熔窯內(nèi)不接觸玻璃液的部位，包括大璇、胸墻、小爐口、加料口、前臉墻等等。這些部位既受到配合料粉塵、玻璃液揮發(fā)物的高溫侵蝕作用，還有較高的熱負(fù)荷作用、高溫荷重作用以及周期性的溫度波動(dòng)(50～100℃)等作用。過(guò)去幾乎全部用硅磚砌筑，但熔化部前臉墻、第一、二節(jié)大磺侵蝕燒損嚴(yán)重，現(xiàn)在開(kāi)始采用電熔鋯。
2．冷卻部和成型部用耐火材料
這部分溫度比熔化部低，玻璃液對(duì)磚材的侵蝕程度較熔化部輕，但更加嚴(yán)格地要求耐火材料不得污染玻璃液，因?yàn)檫@些部位距玻璃成型處近。窯池溫度較高的部位和冷卻部池壁或池壁上層可以使用電熔鋯剛玉磚，低溫部位可以采用電熔鋯剛玉磚、電熔莫來(lái)石磚、高質(zhì)量的粘土磚等。冷卻部的上部結(jié)構(gòu)，由于溫度較低，除少數(shù)有特殊要求的部位要求用電熔鋯剛玉磚外，一般使用硅磚。
通路、成型部溫度更低，不容易使玻璃產(chǎn)生耐火材料結(jié)石，但可能產(chǎn)生條紋和氣泡，因此與玻璃液接觸的部位須用氣孔率低且不含有還原性物質(zhì)的耐火材料，電熔剛玉磚、電熔鋯剛玉磚、電熔莫來(lái)石磚、粘土磚等均可采用；通路璇、成型部蓋磚等可使用高鋁磚、硅磚、锫英石等材料；通路前端，既要求其不污染玻璃液，又要求其耐侵蝕、抗熱沖擊性好，目前廣泛使用高鋁磚，若用鋯莫來(lái)石磚、剛玉磚等則更好。
3．蓄熱室用耐火材料
(1)墻磚及碳磚 蓄熱室用磚所受侵蝕主要來(lái)自配合料粉塵和堿蒸氣，但其侵蝕速度較同種材料熔化部上部慢。受侵蝕的表面成為變質(zhì)層，當(dāng)受熱沖擊時(shí)，變質(zhì)層會(huì)剝落。磁頂和上部墻，主要用硅磚、高鋁磚和鎂質(zhì)耐火材料，下部端主要用粘土磚等耐熱震性較好的耐火材料。不過(guò)，硅磚抵抗堿蒸氣侵蝕的能力較差，且溫度較高時(shí)會(huì)有熔蝕現(xiàn)象；高鋁磚雖無(wú)熔蝕現(xiàn)象，但存在變質(zhì)層崩裂剝落的問(wèn)題；鎂質(zhì)材料抗堿侵蝕的能力較高鋁磚強(qiáng)，但高溫強(qiáng)度較差。所以，當(dāng)蓄熱室上部工作溫度達(dá)1500℃以上且磁跨度又較大時(shí)，采用直接結(jié)合鎂質(zhì)和鎂鉻質(zhì)耐火材料較好，也可采用金屬包皮的堿性磚璇頂結(jié)構(gòu)。
(2)格子磚 格子磚與蓄熱室上部空間的工作條件基本相同，但由于它全部暴露于高溫和侵蝕劑的作用之下，且下部格子體承受較大的荷重，另外，格子磚也需承受較大的溫度變化，所以要求格子磚應(yīng)具有：耐侵蝕性能好、高溫強(qiáng)度大、受侵蝕生成物粘度小，不至于堵塞格子孔涮熱沖擊性好。
早期的格子磚和周?chē)鷫Υu一同采用粘土磚，但它抵抗堿蒸氣和堿性粉塵侵蝕的能力較差，且產(chǎn)生變質(zhì)層并剝落，剝落的變質(zhì)層在堿性熔渣和高溫作用下熔融，在溫度較低的部位凝固而堵塞格子孔。后來(lái)，格子體上部以硅磚代替，下部低溫處仍采用粘土磚，才得以延長(zhǎng)蓄熱室的使用壽命?？?/span>
慮到格子體上、中部堿性粉塵和蒸氣濃度較大，使用堿性耐火材料如鎂磚、鎂鉻磚、鎂鋁磚等是較恰當(dāng)?shù)?，而且這類(lèi)磚體積密度大，導(dǎo)熱性好，有較大的蓄熱量，所以有人根據(jù)堿性磚占格子體的比例來(lái)評(píng)價(jià)蓄熱室的蓄熱能力。格子體下部仍可采用粘土磚或高鋁磚。
近年來(lái)，歐美及日本等國(guó)逐漸使用電熔鋯剛玉十字磚和剛玉磚，取代鎂磚、鎂鉻磚和硅磚作格子磚磚材，以達(dá)到與池窯同壽命的目的，但這樣，池窯造價(jià)將大幅度上升。在國(guó)內(nèi)，由于普通鎂磚、鎂鉻磚雜質(zhì)較多，使用效果不令人滿(mǎn)意，而高純鎂磚、直接結(jié)合鎂磚尚無(wú)足夠的生產(chǎn)能力，所以蓄熱室上部(包括格子體上部和上部墻、堿)采用硅磚居多。另外，需注意煤氣蓄熱窯中不能使用含可變價(jià)離子成分的磚材如鎂鉻磚等，以免因氣氛的變化加速磚的破壞。
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