Aplikácia tavenej korundovej tehly v plavenej sklárskej taviacej peci

Tehly z taveného korundusú roztavený oxid hlinitý v elektrickej oblúkovej peci a odlievaný do špecifikovaného modelu špecifického tvaru, žíhaný a tepelne konzervovaný a potom spracovaný na získanie požadovaného produktu. Všeobecným výrobným procesom je použitie vysoko čistého kalcinovaného oxidu hlinitého (nad 95%) a malého množstva prísad, vloženie prísad do elektrickej oblúkovej pece a ich odlievanie do prefabrikovaných foriem po roztavení pri vysokej teplote nad 2300 ° C. , a potom ich udržujte v teple Po žíhaní sa vyberie a z vybratého prírezu sa po precíznom spracovaní za studena, predmontáži a kontrole stáva hotový výrobok, ktorý spĺňa požiadavky.

Tehly z taveného korundu sú rozdelené do troch typov podľa rôznych kryštálových foriem a množstva oxidu hlinitého: prvým je α-Al2O3 ako hlavná kryštalická fáza, nazývaná α-korundové tehly; druhý je α-Al2 Kryštalické fázy O 3 a β-Al2O3 majú prevažne rovnaký obsah, ktorý sa nazýva αβ korundové tehly; tretím typom sú najmä kryštálové fázy β-Al2O3, nazývané β korundové tehly. Tavené korundové tehly bežne používané v peciach na tavenie plaveného skla sú druhého a tretieho typu, a to tavené αβ korundové tehly a β korundové tehly. Tento článok sa zameria na fyzikálne a chemické vlastnosti tavených αβ korundových tehál a β korundových tehál a ich aplikáciu v taviacich peciach plaveného skla.

1. Analýza úžitkových vlastností tavených korundových tehál

1. 1 Tavená αβ korundová tehla

Tavené αβ korundové tehly sú zložené z približne 50 % α-Al203 a β-Al203 a dva kryštály sú prepletené, aby vytvorili veľmi hustú štruktúru, ktorá má vynikajúcu silnú odolnosť voči alkalickej korózii. Odolnosť proti korózii pri vysokej teplote (nad 1350°C) je o niečo horšia ako u tavených AZS tehál, ale pri teplotách pod 1350°C je jej odolnosť proti korózii voči roztavenému sklu ekvivalentná s odolnosťou tavených AZS tehál. Pretože neobsahuje Fe203, Ti02 a iné nečistoty, fáza matricového skla je veľmi malá a pri kontakte s roztaveným sklom je menej pravdepodobné, že sa vyskytnú cudzie látky, ako sú bubliny, takže matricové sklo nebude znečistené. .

Tavené αβ korundové tehly sú husté v kryštalizácii a majú vynikajúcu odolnosť proti korózii voči roztavenému sklu pod 1350 °C, takže sa široko používajú v pracovnom bazéne a mimo pecí na tavenie skla, zvyčajne v práčovniach, tehlách s okrajom, bránových tehlách atď. Tehly z taveného korundu na svete najlepšie vyrába japonská Toshiba.

1.2 Tavená β korundová tehla

Tavené β-korundové tehly sú zložené z takmer 100 % β-Al203 a majú veľkú doštičkovitú β-Al203 kryštalickú štruktúru. Väčšie a menej výkonné. Ale na druhej strane má dobrú odolnosť proti odlupovaniu, najmä vykazuje extrémne vysokú koróznu odolnosť voči silným alkalickým parám, preto sa používa v hornej konštrukcii sklárskej taviacej pece. Keď sa však zahrieva v atmosfére s nízkym obsahom alkálií, bude reagovať so SiO 2 a β-Al 2 O 3 sa ľahko rozloží a spôsobí zmrštenie objemu, čo spôsobí praskliny a praskliny, preto sa používa na miestach ďaleko od rozptyl sklárskych surovín.

1.3 Fyzikálne a chemické vlastnosti tavených αβ a β korundových tehál

Chemické zloženie tavených α-β a β korundových tehál je prevažne Al 2 O 3, rozdiel je najmä v zložení kryštálovej fázy a rozdiel v mikroštruktúre vedie k rozdielu vo fyzikálnych a chemických vlastnostiach ako objemová hmotnosť, tepelná rozťažnosť. koeficient a pevnosť v tlaku.

2. Aplikácia tavených korundových tehál v sklárskych taviacich peciach

Dno aj stena bazéna sú v priamom kontakte so sklenenou tekutinou. Pre všetky časti, ktoré sú v priamom kontakte so sklenenou kvapalinou, je najdôležitejšou vlastnosťou žiaruvzdorného materiálu odolnosť proti korózii, to znamená, že medzi žiaruvzdorným materiálom a sklenenou kvapalinou nedochádza k žiadnej chemickej reakcii.

V posledných rokoch sa pri hodnotení kvalitatívnych ukazovateľov tavených žiaruvzdorných materiálov v priamom kontakte s roztaveným sklom okrem chemického zloženia, fyzikálnych a chemických ukazovateľov a minerálneho zloženia musia posudzovať aj tieto tri ukazovatele: index odolnosti proti erózii skla, precipitát bublinový index a index precipitovanej kryštalizácie.

S vyššími požiadavkami na kvalitu skla a väčšou výrobnou kapacitou pece bude použitie tavených elektrických tehál širšie. Tavené tehly bežne používané v sklárskych taviacich peciach sú tavené tehly série AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Keď je teplota tehly AZS nad 1350 ℃, jej odolnosť proti korózii je 2 až 5-krát vyššia ako v prípade tehly α β-Al 2 O 3 . Tavené αβ korundové tehly sa skladajú z tesne usporiadaných jemných častíc α-oxidu hlinitého (53 %) a β-oxidu hlinitého (45 %), ktoré obsahujú malé množstvo sklenej fázy (asi 2 %), vypĺňajúce póry medzi kryštálmi, s vysokou čistotou, a môže byť použitý ako chladiaca časť tehly steny bazéna a chladiaca časť spodná dlažba Tehly a falcové tehly atď.

Minerálne zloženie tavených αβ korundových tehál obsahuje len malé množstvo sklenej fázy, ktorá počas používania nepresakuje a neznečisťuje sklenenú kvapalinu, má dobrú odolnosť proti korózii a vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu pri vysokých teplotách pod 1350 °C. chladiacej časti sklárskej taviacej pece. Je to ideálny žiaruvzdorný materiál pre steny nádrží, dná nádrží a žľaby taviacich pecí na plavené sklo. V projekte konštrukcie plavenej sklárskej taviacej pece sa tavená αβ korundová tehla používa ako tehla steny bazéna chladiacej časti sklárskej taviacej pece. Okrem toho sa tavené αβ korundové tehly používajú aj na dlažbové tehly a krycie škárové tehly v chladiacej časti.

Tavená β korundová tehla je biely produkt zložený z hrubých kryštálov β-Al2 O 3, obsahujúci 92 % ~ 95 % Al 2 O 3, len menej ako 1 % sklenej fázy a jej štrukturálna pevnosť je relatívne slabá v dôsledku voľnej kryštálovej mriežky. . Nízka, zdanlivá pórovitosť je menšia ako 15 %. Keďže samotný Al2O3 je nasýtený sodíkom nad 2000°C, je veľmi stabilný voči alkalickým výparom pri vysokých teplotách a jeho tepelná stabilita je tiež vynikajúca. Pri kontakte so Si02 sa však Na20 obsiahnutý v β-Al 2 O 3 rozkladá a reaguje so Si02 a β-Al 20 3 sa ľahko premení na α-Al 2 O 3 , čo vedie k veľkému objemu zmršťovanie, ktoré spôsobuje praskliny a poškodenie. Preto je vhodný len pre nadstavby vzdialené od poletujúceho prachu SiO2, ako je nadstavba pracovného bazéna sklárskej taviacej pece, výlevka v zadnej časti taviacej zóny a jej priľahlý parapet, vyrovnávanie malej pece a iné časti.

Pretože nereaguje s prchavými oxidmi alkalických kovov, nebude z povrchu tehly vytekať roztavený materiál, ktorý by kontaminoval sklo. V taviacej peci plaveného skla v dôsledku náhleho zúženia vstupu prietokového kanála chladiacej časti tu ľahko môže dôjsť ku kondenzácii alkalických pár, preto je tu prietokový kanál vyrobený z tavených β tehál, ktoré sú odolné na koróziu alkalickou parou.

3. Záver

Na základe vynikajúcich vlastností tavených korundových tehál z hľadiska odolnosti proti erózii skla, odolnosti voči peneniu a odolnosti voči kameňom, najmä vďaka svojej jedinečnej kryštálovej štruktúre, takmer neznečisťuje roztavené sklo. Dôležité aplikácie sú v číriacom páse, chladiacej časti, bežeckom žľabe, malej peci a iných častiach.