玻璃熔窯的爐型結(jié)構(gòu)

對(duì)于大型浮法線來(lái)說(shuō)，玻璃窯的構(gòu)成通常由L型吊墻(通常使用硅磚)、熔化部(與玻璃液直接接觸的地方使用電熔磚，靠上部使用硅磚或電熔)、卡脖(通常使用硅磚)、冷卻部包括耳池(與玻璃液直接接觸的地方通常使用剛玉質(zhì)材料，不與玻璃液接觸的地方使用硅磚或剛玉)、退火窯、蓄熱室(由黏土、高鋁、直接結(jié)合鎂鉻磚)等部分構(gòu)成。

玻璃窯用耐火磚性能分析

一、硅磚

硅磚具有荷重軟化溫度高及高溫蠕變小等良好的高溫性能，同時(shí)有良好的高溫抗侵蝕能力，且由于其生產(chǎn)工藝成熟，價(jià)格便宜，在玻璃窯爐中運(yùn)用廣泛。眾所周知，硅磚的礦物組成冇方石英、鱗石英、殘余石英和少量硅酸鹽液相組成，硅磚在使用時(shí)各種晶相的轉(zhuǎn)變?nèi)栽谶M(jìn)行中，且在晶相轉(zhuǎn)變過(guò)程中有較大的體積變化，導(dǎo)致硅磚的熱渡穩(wěn)定性較差。當(dāng)溫度達(dá)到1470時(shí)，硅磚中的鱗石英會(huì)轉(zhuǎn)變成方石英，方石英是硅磚中穩(wěn)定的一種晶相，會(huì)增強(qiáng)硅磚的理化性能指標(biāo)，當(dāng)窯爐中有些部位低于1470時(shí)，鱗石英的存在會(huì)降低硅磚的使用性能，特別是堿塵或堿蒸氣此時(shí)會(huì)對(duì)硅磚中的硅鈣石(CaO ? SiO2) 產(chǎn)生侵蝕反應(yīng)，在硅磚中開始產(chǎn)生玻璃相，而玻璃相會(huì)逐漸熔解硅磚中的大顆粒氧化硅，使硅磚產(chǎn)生溶解與剝落，從而影響硅磚的使用效果。

二、堿性磚

堿性磚對(duì)堿塵有較強(qiáng)的抗侵蝕能力，但在格子體高溫區(qū)，鎂磚易受SiO2、V2O5和CaO的侵蝕，造成格子磚體積膨脹而產(chǎn)生剝落。在格子體中下部，也就是格子體的冷凝區(qū)，鎂磚易發(fā)生硫酸鹽的侵蝕反應(yīng)。直接結(jié)合鎂鉻磚是目前中下部格子體的佳選擇，但直接結(jié)合鎂鉻磚中的Cr2O3會(huì)對(duì)水資源產(chǎn)生污染,歐美一些已禁止了鎂鉻磚的使用，相信不久我國(guó)也會(huì)限制含鉻制品的使用。

堿性磚導(dǎo)熱系數(shù)高，膨脹系數(shù)大且蠕變率較高，烤窯時(shí)產(chǎn)生變形，不利于窯體密封。相比莫來(lái)石磚，墻體散熱量增加，增加窯爐保溫成本。

三、電熔鋯剛玉磚

電熔鋯剛玉磚具有良好的抗配合料侵蝕性能，在溫度相對(duì)穩(wěn)定的情況下，兒乎可以用在玻璃窯爐的所有高溫區(qū)。電熔鋯剛玉磚大的缺點(diǎn)是其熱震穩(wěn)定性差，不適合用在溫度波動(dòng)較大的部位。同時(shí)電熔鋯剛玉磚導(dǎo)熱系數(shù)高，造成窯體散熱量大，不利于節(jié)能和改善操作環(huán)境。相比玻璃窯爐用其它耐火材料，電熔鋯剛玉磚的施工難度大且價(jià)格昂貴。

四、莫來(lái)石磚

莫來(lái)石磚分兩類，一類是燒結(jié)莫來(lái)石磚，是以天然莫來(lái)石為主要原料，加以添加劑壓制燒結(jié)而成，由于天然莫來(lái)石原料的化學(xué)成分和礦物組成的不穩(wěn)定，燒結(jié)的莫來(lái)石磚的理化性能指標(biāo)穩(wěn)定性較差，高溫蠕變率較高，似其高溫強(qiáng)度和熱篪穩(wěn)定性較高，可以用在熔窯溫度較低的區(qū)域如蓄熱室的中下部。

玻璃熔窯主要部位的使用條件及耐材選擇

1碹頂

玻璃熔窯熔化部和冷卻部的碹頂(包括拱角)，該部位經(jīng)常處于1600℃的作業(yè)溫度下，使用在該部位的耐火材料既要受到高溫、荷重而又要受到堿蒸汽及配合料的沖刷作用，因此，用作頂部的材質(zhì)具備高的耐火度、高的荷重軟化溫度及良好的耐蠕變性，而且導(dǎo)熱系數(shù)小，高溫下的侵蝕物不污染玻璃液，容重較小，高溫強(qiáng)度好等特點(diǎn)。

而高純硅磚恰恰具備以上特點(diǎn)：

1、荷重溫度高接近耐火度;

2、高溫下穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高;

3、由于主要成分SiO2，含量>96%，與玻璃組成的主要成分相同，所以高溫下的侵蝕物基本不污染玻璃液;

4、價(jià)格便宜。

所以，目前在大型玻璃碹頂，高純高純硅磚成為各玻璃生產(chǎn)廠家的。

配合飛料和堿蒸汽與耐火材料的高溫化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的化學(xué)侵蝕，以及由于溫度和物相遷移所產(chǎn)生的晶型轉(zhuǎn)化和組織結(jié)構(gòu)致密性變化是造成碹頂磚損毀的主要原因。研究結(jié)果表明：碹頂用玻璃窯硅磚，在高溫作用下的蝕變過(guò)程基本上是相變和雜質(zhì)遷移，化學(xué)侵蝕和熔解作用極其輕微。相變和自凈化的結(jié)果，使工作帶逐漸改變性能，其高溫性能得到提高。

2池壁

 (不與玻璃液接觸的部位) (與玻璃液接觸的部位)

A)、與玻璃液接觸的部位

熔化部與冷卻部池壁與玻璃液直接接觸的部分，受到高溫玻璃液引起的化學(xué)侵蝕和玻璃液流動(dòng)引起的機(jī)械物理沖刷，這個(gè)部位對(duì)耐火材料主要的要求是具有良好的抗玻璃液侵蝕性能，同時(shí)不污染玻璃液。國(guó)內(nèi)外普遍采用電熔鋯剛玉磚和α-β剛玉磚、β剛玉磚砌筑。電熔鋯剛玉磚的高溫性能和抗玻璃液的性能優(yōu)異，這是它獲得了燒結(jié)耐火材料不可能獲得的抗侵蝕性極好的斜鋯英石與α-Al2O3的共晶體，所以它作為熔化部池壁磚特別合適。α-β剛玉磚、β剛玉磚的主要晶相是剛玉，玻璃相含量?jī)H為1-2%，具有良好的抗侵蝕性能，與電熔鋯剛玉磚相比，由于不含有ZrO2晶體，其反應(yīng)層黏度小，高溫下不穩(wěn)定，所以磚的表面與玻璃液之間的擴(kuò)散速度較大，窯襯損毀較快。但在使用溫度低于1350℃時(shí)，α-β剛玉磚、β剛玉磚的抗侵蝕性能優(yōu)于電熔鋯剛玉磚。因此α-β剛玉磚、β剛玉磚是冷卻部(工作部)等部位比較理想的耐火材料。

B)、不與玻璃液接觸的部位

熔化部與冷卻部池壁不與玻璃液直接接觸的部分(也叫胸墻)，這個(gè)部位主要受堿蒸汽及配合料的沖刷作用，根據(jù)設(shè)計(jì)的不同，有的使用剛玉質(zhì)材質(zhì)，有的使用硅磚，這2種材料都能滿足要求。對(duì)于硅磚來(lái)說(shuō)掛鉤磚、直型磚都使用在該部位?！?/div>