當(dāng)玻璃窯用粘土磚在高溫下與玻璃液接觸時(shí),最初是磚體表面被熔融玻璃所浸潤(rùn)。此后,由于毛細(xì)管的作用,熔融玻璃被吸入磚的氣孔之中,熔融體中富含堿金屬的離子就會(huì)向氣孔周圍熟料晶相的間隙中逐步擴(kuò)散,交代反應(yīng)于是發(fā)生。玻璃液首先溶解粘土磚中的游離SiO2,莫來石被溶解則以較小的速度進(jìn)行,因此它聚集到玻璃液與粘土磚的界面上。之后,小結(jié)晶的莫來石溶解了,而在氣孔附近或與玻璃液接觸的界面上產(chǎn)生重結(jié)晶長(zhǎng)大的(次生的)莫來石。熟料中間還可能轉(zhuǎn)化分解成β-Al2O3。由于交代不深,這些晶粒尺寸多是很細(xì)。此外,交代反應(yīng)還形成一部分與原始玻璃液組成不同的玻璃相,這是由于熟料被部分溶解,熔融物中增添了SiO2和Al2O3成分,這些熔融物將擴(kuò)散到玻璃液的其余部分中去。
隨著交代反應(yīng)的發(fā)展,熟料顆粒將逐步解體,成為殘余團(tuán)粒,在其周圍就可能出現(xiàn)發(fā)育長(zhǎng)大的莫來石和β-Al2O3,在界面層中發(fā)生β-Al2O3結(jié)晶的聚集。還可能出現(xiàn)霞石和玻璃相,在此階段Na2O、K2O已滲透到熟料團(tuán)粒中間。它與熟料中的莫來石反應(yīng)如下:??
3 Al2O3·2SiO2+Na2O=NaO·Al2O3·2SiO2+2 Al2O3
莫來石與R2O共存時(shí),在較低溫度下就會(huì)分解。R2O量越多,則莫來石分解成為剛玉和霞石質(zhì)液相的溫度就越低。堿性組分由交代界面進(jìn)入磚體內(nèi)部是逐步向內(nèi)擴(kuò)散的,因此在界面層堿性組分高,β-Al2O3結(jié)晶聚集也較多。
交代作用進(jìn)一步發(fā)展,熟料顆粒就可能轉(zhuǎn)化成零落碎層,甚至?xí)哭D(zhuǎn)化為次生的或新礦相,它們主要包括次生的莫來石和分解轉(zhuǎn)化而來的β-Al2O3。以及交代反應(yīng)生成的霞石、三斜霞石、白榴石、正長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石等。進(jìn)一步遭受侵蝕后,它們會(huì)熔化進(jìn)入玻璃液中,成為高鋁質(zhì)條紋或疙瘩。
這種侵蝕在玻璃液面處最為激烈,這里不但溫度高,還處于氣、液、固三相交界處,而且會(huì)受到配合料中堿液和硝水的作用。硝水與粘土磚反應(yīng)會(huì)生成SiS2,這種物質(zhì)分解時(shí)產(chǎn)生氣體使磚的變質(zhì)層發(fā)泡,從而加速侵蝕。
堿金屬氧化物的揮發(fā)物在1000~1100℃時(shí),可以與粘土磚發(fā)生反應(yīng),即R2O與粘土磚中的莫來石反應(yīng)生成剛玉與霞石質(zhì)玻璃相。后者繼續(xù)受到R2 O作用生成長(zhǎng)石質(zhì)玻璃相。如果R2O中的主要成分為K2O,則可在粘土磚表面生成一層高粘區(qū)的鉀霞石和β-Al2O3強(qiáng)有力的保護(hù)層。但耐火磚中如含SiO2成分較少時(shí),與R2O反應(yīng)后會(huì)使這層玻璃質(zhì)釉層剝落。
玻璃窯用粘土磚受到配合料粉塵的侵蝕后,生成一層釉,這層釉除玻璃相外,還有呈復(fù)雜雙晶的霞石、白榴石、長(zhǎng)石和莫來石。此釉層在較高溫度下會(huì)流失。殘留物在格子磚溫度較低處凝固,容易將格子孔堵死,這會(huì)使蓄熱室格子磚的蓄熱效果大為降低。通常粘土質(zhì)格子磚使用30個(gè)月以上是很困難的。 27 2024-04 02 2023-09 22 2023-08 22 2023-08 23 2022-11 16 2022-07 13 2022-07 11 2022-06 30 2022-05 13608687008 鄭州新密市超化鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)
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