Приложение на тухла от стопен корунд във флоатна пещ за топене на стъкло

Тухли от стопен корундсе разтопяват алуминиев оксид в електродъгова пещ и се отливат в определен модел със специфична форма, отгряват се и се запазват при топлина и след това се обработват, за да се получи желаният продукт. Общият производствен процес е да се използва високочист калциниран алуминиев оксид (над 95%) и малко количество добавки, да се поставят съставките в електродъгова пещ и да се излеят в предварително изработени форми след разтопяване при висока температура над 2300 °C , а след това ги поддържайте топли След отгряване се изважда, а извадената заготовка се превръща в завършен продукт, който отговаря на изискванията след прецизна студена обработка, предварително сглобяване и проверка.

Тухлите от разтопен корунд се разделят на три вида според различните кристални форми и количества алуминиев оксид: първият е α-Al2O3 като основна кристална фаза, наречена α-корундови тухли; втората е α-Al2. Кристалните фази O 3 и β-Al2O3 са предимно в същото съдържание, което се нарича αβ корундови тухли; третият тип е главно β-Al2O3 кристални фази, наречени β корундови тухли. Тухлите от стопен корунд, които обикновено се използват в пещите за топене на флоатно стъкло, са вторият и третият тип, а именно тухлите от стопен αβ корунд и тухлите от β корунд. Тази статия ще се фокусира върху физичните и химичните свойства на тухли от стопен αβ корунд и тухли от β корунд и тяхното приложение в пещи за топене на флоатно стъкло.

1. Анализ на експлоатационните характеристики на тухли от стопен корунд

1. 1 Тухла от стопен αβ корунд

Тухлите от стопен αβ корунд се състоят от около 50% α-Al2 O 3 и β-Al 2 O 3 и двата кристала са преплетени, за да образуват много плътна структура, която има отлична устойчивост на силна алкална корозия. Устойчивостта на корозия при висока температура (над 1350°C) е малко по-лоша от тази на разтопени AZS тухли, но при температури под 1350°C неговата устойчивост на корозия спрямо разтопено стъкло е еквивалентна на тази на разтопените AZS тухли. Тъй като не съдържа Fe2O3, TiO2 и други примеси, матричната стъклена фаза е много малка и е по-малко вероятно да се появят чужди вещества, като мехурчета, когато контактува с разтопено стъкло, така че матричното стъкло няма да бъде замърсено .

Стопените αβ корундови тухли са с плътна кристализация и имат отлична устойчивост на корозия към разтопено стъкло под 1350°C, така че те се използват широко в работния басейн и извън пещите за топене на стъкло, обикновено в улеи, тухли за устни, тухли за врата и др. Топените корундови тухли в света се произвеждат най-добре от японската Toshiba.

1.2 Тухла от стопен β корунд

Тухлите от стопен β-корунд се състоят от почти 100% β-Al2O3 и имат кристална структура на β-Al2O3, подобна на голяма пластина. По-големи и по-малко мощни. Но от друга страна, има добра устойчивост на разцепване, особено показва изключително висока устойчивост на корозия към силни алкални пари, така че се използва в горната конструкция на пещта за топене на стъкло. Въпреки това, когато се нагрява в атмосфера с ниско алкално съдържание, той ще реагира със SiO 2 и β-Al 2 O 3 лесно ще се разложи и ще причини свиване на обема, за да причини пукнатини и пукнатини, така че се използва на места, далеч от разпръскването на стъклени суровини.

1.3 Физични и химични свойства на тухли от стопен αβ и β корунд

Химическият състав на тухли от стопен α-β и β корунд е главно Al 2 O 3, разликата е главно в състава на кристалната фаза, а разликата в микроструктурата води до разлика във физичните и химичните свойства като обемна плътност, топлинно разширение коефициент и якост на натиск.

2. Приложение на стопени корундови тухли в пещи за топене на стъкло

Дъното и стената на басейна са в пряк контакт със стъклената течност. За всички части, които са в пряк контакт със стъклената течност, най-важното свойство на огнеупорния материал е устойчивостта на корозия, тоест не възниква химическа реакция между огнеупорния материал и стъклената течност.

През последните години, когато се оценяват показателите за качество на разтопени огнеупорни материали в пряк контакт с разтопено стъкло, в допълнение към химичния състав, физичните и химичните показатели и минералния състав, трябва да се оценят и следните три показателя: индекс на устойчивост на ерозия на стъклото, утаен индекс на мехурчета и индекс на утаена кристализация.

С по-високите изисквания за качество на стъклото и по-големия производствен капацитет на пещта, използването на стопени електрически тухли ще бъде по-широко. Топените тухли, които обикновено се използват в пещите за топене на стъкло, са стопени тухли от серия AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Когато температурата на тухлата AZS е над 1350 ℃, нейната устойчивост на корозия е 2~5 пъти по-голяма от тази на тухлата α β -Al 2 O 3. Тухлите от стопен αβ корунд се състоят от плътно подредени α-алуминиев оксид (53%) и β-алуминиев оксид (45%) фини частици, съдържащи малко количество стъклена фаза (около 2%), запълваща порите между кристалите, с висока чистота, и може да се използва като охлаждаща част тухли за стена на басейн и охлаждаща част долна настилка Тухли и шевни тухли и др.

Минералният състав на тухли от стопен αβ корунд съдържа само малко количество стъклена фаза, която няма да се просмуче и да замърси стъклената течност по време на употреба и има добра устойчивост на корозия и отлична устойчивост на високотемпературно износване под 1350 ° C. Това е охлаждаща част на пещта за топене на стъкло. Той е идеален огнеупорен материал за стени на резервоари, дъна на резервоари и улеи на пещи за топене на флоатно стъкло. В инженерния проект на флоатна пещ за топене на стъкло, тухлата от стопен αβ корунд се използва като стена на басейна на охлаждащата част на пещта за топене на стъкло. Освен това тухли от стопен αβ корунд се използват и за тухли за настилки и тухли за покриване на фуги в секцията за охлаждане.

Тухлата от стопен β корунд е бял продукт, съставен от едри кристали β -Al2 O 3, съдържащи 92% ~ 95% Al 2 O 3, само по-малко от 1% стъклена фаза и неговата структурна якост е относително слаба поради разхлабената кристална решетка . Ниска, привидната порьозност е под 15%. Тъй като самият Al2O3 е наситен с натрий над 2000°C, той е много стабилен срещу алкални пари при високи температури и термичната му стабилност също е отлична. Въпреки това, когато е в контакт със SiO 2, Na 2 O, съдържащ се в β-Al 2 O 3, се разлага и реагира със SiO2 и β-Al 2 O 3 лесно се трансформира в α-Al 2 O 3, което води до голям обем свиване, причиняващо пукнатини и повреди. Следователно, той е подходящ само за надстройки, далеч от летящия прах от SiO2, като надстройката на работния басейн на пещ за топене на стъкло, чучура в задната част на зоната за топене и нейния близък парапет, нивелиране на малка пещ и други части.

Тъй като не реагира с летливи оксиди на алкални метали, няма да има разтопен материал, изтичащ от тухлената повърхност, който да замърси стъклото. В пещта за топене на флоатно стъкло, поради внезапното стесняване на входа на канала за потока на охлаждащата част, е лесно да се предизвика кондензация на алкални пари тук, така че каналът за поток тук е направен от разтопени β тухли, които са устойчиви до корозия от алкална пара.

3. Заключение

Въз основа на отличните свойства на стопените корундови тухли по отношение на устойчивост на ерозия на стъклото, устойчивост на пяна и устойчивост на камъни, особено на уникалната си кристална структура, тя почти не замърсява разтопеното стъкло. Има важни приложения в колан за избистряне, охлаждаща секция, плъзгач, малка пещ и други части.