Kausēta korunda ķieģeļu pielietošana pludinātā stikla kausēšanas krāsnī

Kausēti korunda ķieģeļitiek izkausēti alumīnija oksīds elektriskā loka krāsnī un izlieti noteiktā konkrētas formas modelī, atkvēlināti un termiski konservēti un pēc tam apstrādāti, lai iegūtu vēlamo produktu. Vispārējā ražošanas procesā tiek izmantots augstas tīrības pakāpes kalcinēts alumīnija oksīds (virs 95%) un neliels daudzums piedevu, sastāvdaļas tiek ievietotas elektriskā loka krāsnī un pēc kausēšanas augstā temperatūrā virs 2300 °C izlietas saliekamās veidnēs. , un pēc tam turēt tos siltus Pēc atkausēšanas tas tiek izņemts, un izņemtā sagatave pēc precīzas aukstās apstrādes, iepriekšējas montāžas un pārbaudes kļūst par prasībām atbilstošu gatavu izstrādājumu.

Kausētos korunda ķieģeļus iedala trīs veidos atbilstoši dažādām kristālu formām un alumīnija oksīda daudzumiem: pirmais ir α-Al2O3 kā galvenā kristāla fāze, ko sauc par α-korunda ķieģeļiem; otrais ir α-Al2 O 3 un β-Al2O3 kristāla fāzes galvenokārt ir tādā pašā saturā, ko sauc par αβ korunda ķieģeļiem; trešais veids galvenokārt ir β-Al2O3 kristāla fāzes, ko sauc par β korunda ķieģeļiem. Kausētie korunda ķieģeļi, ko parasti izmanto pludinātā stikla kausēšanas krāsnīs, ir otrais un trešais veids, proti, kausētie αβ korunda ķieģeļi un β korunda ķieģeļi. Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta kausēto αβ korunda ķieģeļu un β korunda ķieģeļu fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām un to pielietojumam pludinātā stikla kausēšanas krāsnīs.

1. Kausētu korunda ķieģeļu veiktspējas analīze

1. 1 kausēts αβ korunda ķieģelis

Kausētie αβ korunda ķieģeļi sastāv no aptuveni 50% α-Al2 O 3 un β-Al 2 O 3, un abi kristāli ir savstarpēji savienoti, veidojot ļoti blīvu struktūru, kurai ir lieliska stipra sārmu korozijas izturība. Korozijas izturība augstā temperatūrā (virs 1350°C) ir nedaudz sliktāka nekā kausētajiem AZS ķieģeļiem, bet temperatūrā zem 1350°C tā izturība pret kausētu stiklu ir līdzvērtīga kausēto AZS ķieģeļu izturībai pret koroziju. Tā kā tas nesatur Fe2 O 3, TiO 2 un citus piemaisījumus, matricas stikla fāze ir ļoti maza, un, saskaroties ar izkausētu stiklu, ir mazāka iespēja, ka svešķermeņi, piemēram, burbuļi, veidosies, lai matricas stikls netiktu piesārņots. .

Kausētie αβ korunda ķieģeļi ir blīvi kristalizējušies, un tiem ir lieliska korozijas izturība pret izkausētu stiklu, kura temperatūra ir zemāka par 1350°C, tāpēc tos plaši izmanto stikla kausēšanas krāsnīs un ārpus tām, parasti veļas mazgātavās, lūpu ķieģeļos, vārtu ķieģeļos utt. Pasaulē kausētos korunda ķieģeļus vislabāk izgatavo Japānas uzņēmums Toshiba.

1.2. Kausēts β korunda ķieģelis

Kausētie β-korunda ķieģeļi sastāv no gandrīz 100% β-Al2O3, un tiem ir liela plāksnēm līdzīga β-Al 2O 3 kristāliskā struktūra. Lielāks un mazāk jaudīgs. Bet, no otras puses, tam ir laba izturība pret plaisāšanu, jo īpaši tas parāda ārkārtīgi augstu izturību pret koroziju pret spēcīgiem sārmu tvaikiem, tāpēc to izmanto stikla kausēšanas krāsns augšējā struktūrā. Tomēr, karsējot atmosfērā ar zemu sārmu saturu, tas reaģēs ar SiO 2, un β-Al 2 O 3 viegli sadalīsies un izraisīs tilpuma saraušanos, radot plaisas un plaisas, tāpēc to izmanto vietās, kas atrodas tālu no stikla izejvielu izkliedēšana.

1.3. Kausētu αβ un β korunda ķieģeļu fizikālās un ķīmiskās īpašības

Kausētu α-β un β korunda ķieģeļu ķīmiskais sastāvs galvenokārt ir Al 2 O 3 , atšķirība galvenokārt ir kristāla fāzes sastāvs, un atšķirība mikrostruktūrā izraisa atšķirības fizikālajās un ķīmiskajās īpašībās, piemēram, tilpuma blīvumā, termiskajā izplešanā. koeficients un spiedes stiprība.

2. Kausētu korunda ķieģeļu pielietošana stikla kausēšanas krāsnīs

Gan baseina dibens, gan siena ir tiešā saskarē ar stikla šķidrumu. Visām daļām, kas tieši saskaras ar stikla šķidrumu, vissvarīgākā ugunsizturīgā materiāla īpašība ir izturība pret koroziju, tas ir, starp ugunsizturīgo materiālu un stikla šķidrumu nenotiek ķīmiska reakcija.

Pēdējos gados, novērtējot kausēto ugunsizturīgo materiālu kvalitātes rādītājus tiešā saskarē ar kausētu stiklu, papildus ķīmiskajam sastāvam, fizikālajiem un ķīmiskajiem rādītājiem un minerālu sastāvam jāvērtē arī šādi trīs rādītāji: stikla erozijas izturības indekss, izgulsnēts. burbuļu indekss un izgulsnētās kristalizācijas indekss.

Pieaugot augstākām prasībām stikla kvalitātei un lielākai krāsns ražošanas jaudai, kausēto elektrisko ķieģeļu izmantošana būs plašāka. Stikla kausēšanas krāsnīs parasti izmantotie kausētie ķieģeļi ir AZS sērijas (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ) kausētie ķieģeļi. Ja AZS ķieģeļa temperatūra ir augstāka par 1350 ℃, tā izturība pret koroziju ir 2–5 reizes lielāka nekā α β -Al 2 O 3 ķieģeļiem. Kausētie αβ korunda ķieģeļi sastāv no cieši sadalītām α-alumīnija (53%) un β-alumīnija (45%) smalkām daļiņām, kas satur nelielu daudzumu stikla fāzes (apmēram 2%), ar augstu tīrības pakāpi aizpildot poras starp kristāliem, un to var izmantot kā dzesēšanas daļu baseina sienu ķieģeļus un dzesēšanas daļu apakšējā bruģa ķieģeļus un šuvju ķieģeļus utt.

Kausētu αβ korunda ķieģeļu minerālu sastāvs satur tikai nelielu daudzumu stikla fāzes, kas lietošanas laikā neizsūksies un nepiesārņos stikla šķidrumu, un tam ir laba izturība pret koroziju un lieliska nodilumizturība augstā temperatūrā zem 1350 °C. stikla kausēšanas krāsns dzesēšanas daļa. Tas ir ideāls ugunsizturīgs materiāls tvertņu sienām, tvertņu dibeniem un pludinātā stikla kausēšanas krāsnīm. Pludinātā stikla kausēšanas krāsns inženierprojektā kausētais αβ korunda ķieģelis tiek izmantots kā stikla kausēšanas krāsns dzesēšanas daļas baseina sienas ķieģelis. Turklāt kausētie αβ korunda ķieģeļi tiek izmantoti arī bruģa ķieģeļiem un seguma šuvju ķieģeļiem dzesēšanas sekcijā.

Kausētais β korunda ķieģelis ir balts izstrādājums, kas sastāv no rupjiem β -Al2 O 3 kristāliem, kas satur 92% ~ 95% Al 2 O 3, tikai mazāk par 1% stikla fāzes, un tā strukturālā izturība ir relatīvi vāja brīvā kristāliskā režģa dēļ. . Zema, šķietamā porainība ir mazāka par 15%. Tā kā pats Al2O3 ir piesātināts ar nātriju virs 2000°C, tas ir ļoti stabils pret sārmu tvaikiem augstās temperatūrās, kā arī tā termiskā stabilitāte ir lieliska. Tomēr, nonākot saskarē ar SiO 2, β-Al 2 O 3 saturošais Na 2 O sadalās un reaģē ar SiO2, un β-Al 2 O 3 viegli pārvēršas par α-Al 2 O 3, kā rezultātā veidojas liels tilpums. saraušanās, izraisot plaisas un bojājumus. Tāpēc tas ir piemērots tikai virsbūvēm, kas atrodas prom no SiO2 lidojošiem putekļiem, piemēram, stikla kausēšanas krāsns darba baseina virsbūvei, kausēšanas zonas aizmugurē esošajam snīpim un tā tuvumā esošajam parapetam, nelielai krāsns izlīdzināšanai un citām daļām.

Tā kā tas nereaģē ar gaistošiem sārmu metālu oksīdiem, no ķieģeļu virsmas neizplūst izkusis materiāls, kas piesārņotu stiklu. Pludinātā stikla kausēšanas krāsnī pēkšņas dzesēšanas daļas plūsmas kanāla ieejas sašaurināšanās dēļ šeit ir viegli izraisīt sārmainu tvaiku kondensāciju, tāpēc plūsmas kanāls šeit ir izgatavots no kausētiem β ķieģeļiem, kas ir izturīgi. pret koroziju ar sārmainu tvaiku.

3. Secinājums

Pamatojoties uz kausēto korunda ķieģeļu izcilajām īpašībām stikla erozijas, putu un akmeņu izturības ziņā, jo īpaši tā unikālo kristāla struktūru, tas gandrīz nepiesārņo izkausētu stiklu. Ir svarīgi pielietojumi dzidrināšanas siksnā, dzesēšanas sekcijā, skrējienā, mazā krāsnī un citās daļās.