在玻璃行業(yè),目前已經達到相對傳統(tǒng)工藝一定高度的層次,向著效率更高、能耗更低、產品質量更好的方向不斷發(fā)展。作為玻璃生產的核心裝備窯爐,其技術水平也在不斷提升,廣泛采用了提高燃燒強度、強化傳熱效果、減少散熱損失、降低對產品及環(huán)境的污染等新技術。
我國玻璃行業(yè)發(fā)展迅猛,早已成為世界玻璃生產大國。玻璃行業(yè)的快速發(fā)展,自然促進了我國玻璃窯用耐火材料的發(fā)展和技術進步?,F代玻璃生產技術與傳統(tǒng)工藝相比有了質的飛躍,向著效率更高、能耗更低、產品質量更好的方向不斷發(fā)展。窯爐作為玻璃生產的核心裝備,其技術水平也在不斷進步,廣泛采用了提高燃燒強度、強化傳熱效果、減少散熱損失、降低對產品及環(huán)境的污染等新技術。窯爐的技術進步要求有多品種的耐火材料作為保障條件,要求耐火材料能承受更高的溫度、更急劇的溫度變化、更強烈的化學侵蝕、更嚴酷的應力破壞,只有配套應用多品種耐火材料,窯爐新技術的、節(jié)能、低污染等性才能得以實現。耐火材料對現代高溫技術而言不僅是消耗性材料,而且更是實現高溫新技術所必需的功能型材料。
國外玻璃窯用耐火材料
1、AZS和高氧化鋯磚對電熔AZS磚主要是提高其抗侵蝕性和耐磨性生產工藝,除采取氧化法熔融,使制品碳含量降到0.005%,玻璃相析出溫度提高到1450℃之外。還對澆鑄和退火工藝進行了改進。
2、鉻磚和含鉻磚以等靜壓成型的致密氧化鉻磚用于E玻璃和C玻璃池窯的邊墻、卡脖或其它侵蝕嚴重部位,壽命可達6——7年。
3、堿性磚經1800℃燒成的高純直接結合堿性磚廣泛用于蓄熱室墻及碹。
4、橄欖石鎂磚橄欖石結合相具有特別強的抗侵蝕性能,通過提高鎂磚結合相中的鎂橄欖石含量能夠提高鎂磚的抗侵蝕性。
5、鋇長石橄欖石磚鑒于橄欖石的耐侵蝕性能好,而抗熱震性能不足,在其結合相中引入鋇長石可以明顯地提高磚的耐熱震性能。
6、不定型耐火材料不定型耐火材料在玻璃窯上的應用也是一種發(fā)展趨勢。
7、玻璃窯用保溫材料國外玻璃窯保溫廣泛采用高鋁磚,輕質硅磚和纖維,主要是以鋁硅酸鹽纖維為基礎的材料。
玻璃窯用耐火材料的評價技術
1、連續(xù)氣泡實驗連續(xù)氣泡實驗實際上是直接觀察高溫下發(fā)生的氣泡的方法,通過把高溫下的時效變化錄制成電視圖像,能夠長時間、連續(xù)地觀察耐火材料氣泡的發(fā)生狀況,能夠進行更接近于實際窯的評價。由于能夠測定時效變化,故能測定如下式表示的耐火材料氣泡發(fā)生速度。這是從耐火材料單位面積表示出單位時間發(fā)生的氣泡個數,能夠進行度更高的評價。
2、耐蝕性對玻璃熔液的耐火材料的侵蝕試驗方法,有動態(tài)侵蝕試驗方法和靜態(tài)侵蝕試驗方法。前者一般使用回轉侵蝕試驗方法,后者一般使用指形試驗法和鉗渦試驗法等。但是,這些方法對于所有的耐火材料和玻璃,都未必能以良好再現性正確地表現其耐蝕性,而希望有再現性好的侵蝕試驗方法,以便比較耐火材料對玻璃熔液的耐蝕性。
3、揮發(fā)蒸汽試驗從減少NOX和節(jié)能的觀點出發(fā),氧氣燃燒技術引人注目。在采用氧氣燃燒時,選擇評價用于上部空間的耐火材料的試驗頗為重要。
耐火材料生產技術發(fā)展趨勢
1、更為廣泛地使用合成原料和精選礦物作為耐火材料,提高原料的純度和致密性,估計此類原料的使用量將會達到30%左右。
2、在加工過程中,進一步強化對原料及半成品的物理和化學影響,例如采用超細粉磨機進行細粉磨、配料設備的高度均勻化,使用電熔原料強化各組分相互作用,采用高壓成型及根據耐火材料的組織結構和性能提高燒成溫度。
3、廣泛采用復合材料,加強耐火材料組織結構中的晶界部位,向高性能陶瓷方向發(fā)展。
4、通過低溫處理以及各種不同結合劑(陶瓷懸浮物、膠體溶液、焦油等)發(fā)展節(jié)能型不燒制品和不定型耐火材料。
5、研究和充分利用碳的化學性能和碳與其它組分以及能影響耐火性能的各種添加劑之間的
相互作用
我國玻璃窯用耐火材料的發(fā)展,將繼續(xù)圍繞玻璃熔窯壽命、玻璃產品質量及成本、能源消耗及環(huán)保等方面進行,也就是說,玻璃窯用耐火材料所面臨的主要問題是低溫熔融方面的發(fā)展。即隨著玻璃熔窯富氧燃燒、全氧燃燒、無砷材料的熔融工藝以及電助熔等技術推廣應用,將對耐火材料尤其是熔鑄耐火材料提出更高的要求。隨著科學的發(fā)展要求更高性能的耐火材料,由此還要研發(fā)更加新型的耐火材料,以及相應的評價技術??傊薅鹊貪M足人們的生產需要。
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