玻璃生产的三大热力设备,以浮法玻璃为例,包括浮法玻璃熔炼炉、浮法玻璃锡浴和玻璃退火炉。

在玻璃生产过程中,玻璃熔化炉负责将批料熔化成熔融玻璃,澄清、均质并冷却至成型所需的温度。

锡浴是玻璃成型的关键设备。温度为1050~1100℃的玻璃液在锡浴中从流道流到锡液表面。熔融玻璃在锡浴表面被压平和抛光,并通过机械拉边、固边和拉边机控制,形成具有所需宽度和厚度的玻璃带。并逐渐冷却以在600℃下离开锡浴。

退火窑的作用是消除浮法玻璃的残余应力和光学不均匀性,稳定玻璃的内部结构。来自锡浴的温度约为600°C的连续玻璃带通过转移辊道进入退火窑。


这三种主要的热力设备都需要使用耐火材料。以下9种类型的耐火材料通常用于玻璃熔炉:

1.玻璃窑用硅砖

硅砖通常用于玻璃熔炉,其主要成分是二氧化硅(SiO2)。玻璃熔炉中使用的硅砖要求SiO2含量超过94%,使用温度上限约为1600~1650℃,密度为1.8~1.95g/cm3。表观孔隙率要求小于22%。孔隙率越大,硅砖的质量就越差。硅砖的外观多为白色晶体,微观成分为鳞石英晶体。由于硅砖在高温下(特别是在180-270°C和573°C左右)发生结晶转变和体积膨胀,结晶转变变得更加强烈。强度很大,因此在窑炉烘烤和冷修过程中,需要适应硅砖的结晶转变,并采取适当的措施,如弹性拉筋等。硅砖砌体应具有伸缩缝。

硅砖的工作温度比粘土砖高出约200°C,但其对玻璃液和碱性飞料侵蚀的抵抗力较差。因此,它被用于建造大型塔楼、女儿墙和小型熔炉等结构。砌筑时,应使用高硅耐火泥浆或硅砖粉和其他成分与硅砖相似的物质作为胶结材料。

2.玻璃窑用粘土砖

粘土砖的主要成分是Al2O3和SiO2。Al2O3的含量在30%到45%之间,SiO3的含量在51%到66%之间。密度为1.7~2.4g/cm3,表观孔隙率为12%~21%。上限为工作温度1350~1500℃。在玻璃工业中,粘土砖被用来建造窑槽的底部。通道的工作部分和池壁、再生器的壁、格栅、下部格子砖和烟道。随着温度的升高,粘土砖的体积会膨胀。当温度超过1450°C时,体积将再次收缩。

3.玻璃窑用高铝砖

高铝砖的主要成分也是SiO2和Al203,但Al2O3应大于46%。由刚玉、高氧化铝或硅线石矿物(Al2O3-SiO2)制成。密度为2.3~3.0g/cm3,表观孔隙率约为18%~23%,使用温度上限为1500~1650℃。当高铝砖的孔隙率较低时,其耐腐蚀性较好。高铝砖可用于建造冷却段池壁、再生器屋顶、再生剂墙等。

4.莫来石砖

莫来石砖的主要成分是Al2O3,其含量约为75%。因为它主要是莫来石结晶,所以被称为莫来石砖。密度为2.7-3 2g/cm3,开孔率为1%-12%,使用温度上限为1500~1700℃。烧结莫来石主要用于蓄热室墙体的砌筑。

熔融莫来石主要用于修建池壁、观察孔、墙垛等。

5.熔锆刚玉砖

熔锆刚玉砖也称为锡铁砖。通常,锆刚玉砖根据锆含量分为三个等级:33%、36%和41%。玻璃工业中使用的锆刚玉砖含有50%~70%的Al2O3和20%~40%的ZrO2。密度为3.4~4.0g/cm3,表观孔隙率为1%~10%,使用温度上限约1700℃,包括锆含量为33%或36%的熔锆刚玉砖,用于建造窑池壁、火焰空间胸墙、小型炉膛火焰通风口、小型炉膛平通风口、小型炉垛、舌状通风口等。,锆含量为41%的熔融镨刚玉砖用于建造池壁角落、液体孔和其他耐火材料被玻璃液体严重侵蚀的区域。这种材料是玻璃工业中应用非常广泛的铸造耐火材料。

6.熔融氧化铝砖

主要指电熔α、β刚玉和电熔β刚玉浇注耐火砖,主要由92%~94%的Al2O3刚玉晶相组成,密度2.9~3.05g/cm3,表观孔隙率1%~10%,上限使用温度1700℃左右。

熔融氧化铝具有良好的抗玻璃泄漏性,并且几乎不污染玻璃液体。广泛应用于与玻璃液接触,同时不需要耐火材料污染的工作部分罐壁、罐底、流道、工作部分物料通道罐壁、物料通道底部等部位。

7.石英砖

石英砖的主要成分是SiO2,其含量可高达99%以上,密度为1.9~2g/cm3,耐火度为1650℃,工作温度约为1600℃,具有耐酸腐蚀性,用于建造酸性硼玻璃池壁。火焰空间热电偶孔砖等。

8.碱性耐火材料

碱性耐火材料主要指镁砖、氧化铝镁砖、镁铬砖、镁橄榄石砖。其性能是耐碱性材料腐蚀,耐火度为1900~2000℃。广泛应用于玻璃熔窑的再生器上壁、再生器壁、格栅体、小炉膛局部结构等。

9.玻璃窑保温砖

玻璃熔炉具有大的散热面积和低的热效率。为了节能降耗,需要使用大量的保温材料进行综合保温。特别是在再生器、熔化段、工作段等部位的池壁、池底、池壁等,都必须进行隔热处理,以减少散热。保温砖的孔隙率很大,质量很轻,密度不超过1.3g/cm3。由于空气的传热性能很差,孔隙率大的隔热砖具有隔热效果。它的导热系数比普通耐火材料低2到3倍,因此孔隙率越大,隔热效果越好。隔热砖有许多不同类型,包括粘土隔热砖、二氧化硅隔热砖、高铝隔热砖等。