Primjena opeke od taljenog korunda u peći za taljenje float stakla

Opeke od rastaljenog korundatale se glinica u elektrolučnoj peći i lijevaju u određeni model određenog oblika, žare i toplinski čuvaju, a zatim obrađuju kako bi se dobio željeni proizvod. Opći proizvodni proces je korištenje kalcinirane glinice visoke čistoće (iznad 95%) i male količine aditiva, stavljanje sastojaka u elektrolučnu peć i izlijevanje u montažne kalupe nakon taljenja na visokoj temperaturi iznad 2300 °C , a potom ih držati na toplom. Nakon žarenja se vadi, a izvađeni proizvod postaje gotov proizvod koji udovoljava zahtjevima nakon precizne hladne obrade, predmontaže i pregleda.

Opeke od taljenog korunda dijele se u tri vrste prema različitim kristalnim oblicima i količinama glinice: prva je α-Al2O3 kao glavna kristalna faza, nazvana α-korundne opeke; drugi je α-Al2 Kristalne faze O 3 i β-Al2O3 uglavnom su u istom sadržaju, što se naziva αβ korundne opeke; treći tip su uglavnom β-Al2O3 kristalne faze, nazvane β korundne opeke. Opeke od rastaljenog korunda koje se obično koriste u pećima za taljenje float stakla su drugi i treći tip, naime opeke od rastaljenog αβ korunda i opeke od β korunda. Ovaj će se članak usredotočiti na fizikalna i kemijska svojstva opeke od taljenog αβ korunda i opeke od β korunda i njihovu primjenu u pećima za taljenje float stakla.

1. Analiza svojstava opeke od taljenog korunda

1. 1 Opeka od taljenog αβ korunda

Opeke od rastaljenog αβ korunda sastoje se od oko 50% α-Al2 O 3 i β-Al 2 O 3, a dva su kristala isprepletena da tvore vrlo gustu strukturu, koja ima izvrsnu jaku otpornost na alkalnu koroziju. Otpornost na koroziju na visokoj temperaturi (iznad 1350°C) nešto je lošija od otpornosti na taljenu AZS opeku, ali na temperaturama ispod 1350°C, otpornost na koroziju rastaljenog stakla jednaka je otpornosti na taljenu AZS opeku. Budući da ne sadrži Fe2 O 3 , TiO 2 i druge nečistoće, faza matričnog stakla je vrlo mala, a manja je vjerojatnost pojave stranih tvari poput mjehurića kada dođe u kontakt s rastaljenim staklom, tako da se matrično staklo neće onečistiti .

Opeke od rastaljenog αβ korunda su guste u kristalizaciji i imaju izvrsnu otpornost na koroziju rastaljenog stakla ispod 1350°C, tako da se naširoko koriste u radnom bazenu i izvan peći za taljenje stakla, obično u praonicama, opekama za usne, opekama za vrata itd. Opeke od topljenog korunda u svijetu najbolje proizvodi japanska Toshiba.

1.2 Opeka od rastaljenog β korunda

Opeke od taljenog β-korunda sastoje se od gotovo 100% β-Al2O3 i imaju kristalnu strukturu β-Al2O3 poput velike ploče. Veći i manje moćni. No, s druge strane, ima dobru otpornost na pucanje, posebno pokazuje izuzetno visoku otpornost na koroziju na jake alkalijske pare, tako da se koristi u gornjoj strukturi peći za taljenje stakla. Međutim, kada se zagrijava u atmosferi s niskim sadržajem alkalija, reagirat će sa SiO 2, a β-Al 2 O 3 će se lako razgraditi i uzrokovati skupljanje volumena uzrokujući pukotine i pukotine, pa se koristi na mjestima daleko od rasipanje staklenih sirovina.

1.3 Fizikalna i kemijska svojstva opeke od rastaljenog αβ i β korunda

Kemijski sastav opeke od taljenog α-β i β korunda uglavnom je Al 2 O 3 , razlika je uglavnom u sastavu kristalne faze, a razlika u mikrostrukturi dovodi do razlike u fizičkim i kemijskim svojstvima kao što su nasipna gustoća, toplinska ekspanzija koeficijent i čvrstoća na pritisak.

2. Primjena opeke od taljenog korunda u pećima za taljenje stakla

I dno i stijenka bazena su u direktnom kontaktu sa staklenom tekućinom. Za sve dijelove koji su u izravnom kontaktu sa staklenom tekućinom, najvažnije svojstvo vatrostalnog materijala je otpornost na koroziju, odnosno ne dolazi do kemijske reakcije između vatrostalnog materijala i staklene tekućine.

Posljednjih godina pri ocjeni pokazatelja kakvoće taljenih vatrostalnih materijala u izravnom dodiru s rastaljenim staklom, osim kemijskog sastava, fizikalno-kemijskih pokazatelja i mineralnog sastava, potrebno je ocjenjivati ​​i sljedeća tri pokazatelja: indeks otpornosti stakla na eroziju, taloženje indeks mjehurića i indeks istaložene kristalizacije.

S većim zahtjevima za kvalitetom stakla i većim proizvodnim kapacitetom peći, uporaba topljene električne opeke bit će šira. Taljene opeke koje se obično koriste u pećima za taljenje stakla su AZS serije (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ) rastaljene opeke. Kada je temperatura AZS opeke iznad 1350 ℃, njena otpornost na koroziju je 2~5 puta veća od α β -Al 2 O 3 opeke. Opeke od rastaljenog αβ korunda sastavljene su od finih čestica α-aluminijevog oksida (53%) i β-aluminijevog oksida (45%), koje sadrže malu količinu staklene faze (oko 2%), koja ispunjava pore između kristala, visoke čistoće, i može se koristiti kao dio za hlađenje zida bazena i dio za hlađenje donjeg pločnika Opeke i opeke za spojeve itd.

Mineralni sastav opeke od taljenog αβ korunda sadrži samo malu količinu staklene faze, koja neće iscuriti i zagaditi staklenu tekućinu tijekom upotrebe, te ima dobru otpornost na koroziju i izvrsnu otpornost na habanje pri visokim temperaturama ispod 1350 °C. To je rashladni dio peći za taljenje stakla. Idealan je vatrostalni materijal za stijenke spremnika, dna spremnika i praonike peći za taljenje float stakla. U projektu inženjeringa peći za taljenje float stakla, opeka od rastaljenog αβ korunda koristi se kao zidna opeka bazena rashladnog dijela peći za taljenje stakla. Osim toga, opeke od rastaljenog αβ korunda također se koriste za opeke za kolnike i opeke za pokrivanje spojeva u odjeljku za hlađenje.

Taljena β korundna opeka bijeli je proizvod sastavljen od grubih kristala β -Al2 O 3, koji sadrži 92% ~ 95% Al 2 O 3, samo manje od 1% staklene faze, a njegova strukturna čvrstoća je relativno slaba zbog labave kristalne rešetke . Niska, prividna poroznost je manja od 15%. Budući da je sam Al2O3 zasićen natrijem iznad 2000°C, vrlo je stabilan protiv alkalijske pare na visokim temperaturama, a njegova toplinska stabilnost je također izvrsna. Međutim, kada je u kontaktu sa SiO 2 , Na 2 O sadržan u β-Al 2 O 3 se razgrađuje i reagira sa SiO 2 , a β-Al 2 O 3 se lako transformira u α-Al 2 O 3 , što rezultira velikim volumenom skupljanje, što uzrokuje pukotine i oštećenja. Stoga je prikladan samo za nadgradnje udaljene od SiO2 leteće prašine, kao što je nadgradnja radnog bazena peći za taljenje stakla, izljev na stražnjoj strani zone taljenja i njegov obližnji parapet, mala nivelacija peći i drugi dijelovi.

Budući da ne reagira s hlapljivim oksidima alkalnih metala, neće biti rastaljenog materijala koji bi curio s površine opeke i onečistio staklo. U peći za taljenje float stakla, zbog naglog suženja ulaznog otvora protočnog kanala rashladnog dijela, ovdje je lako izazvati kondenzaciju alkalne pare, tako da je protočni kanal ovdje izrađen od stopljene β opeke koja je otporna na koroziju alkalnom parom.

3. Zaključak

Na temelju izvrsnih svojstava opeke od taljenog korunda u smislu otpornosti na eroziju stakla, otpornosti na pjenu i otpornosti na kamen, posebno svoje jedinstvene kristalne strukture, gotovo ne zagađuje rastaljeno staklo. Postoje važne primjene u pojasu za bistrenje, dijelu za hlađenje, klizaču, maloj peći i drugim dijelovima.