Un forno per la fusione del vetro è un'apparecchiatura termica per la fusione del vetro costituito da materiali refrattari. L'efficienza del servizio e la durata di un forno per la fusione del vetro dipendono in gran parte dalla varietà e dalla qualità dei materiali refrattari. Lo sviluppo della tecnologia di produzione del vetro dipende in larga misura dal miglioramento della tecnologia di produzione dei refrattari. Pertanto, la scelta e l'utilizzo ragionevoli dei materiali refrattari rappresentano un elemento molto importante nella progettazione dei forni per la fusione del vetro. Per fare ciò, è necessario padroneggiare i seguenti due punti, uno sono le caratteristiche e le parti applicabili del materiale refrattario selezionato, e l'altro sono le condizioni di servizio e il meccanismo di corrosione di ciascuna parte del forno di fusione del vetro.
Mattoni di corindone fusoL'allumina viene fusa in un forno elettrico ad arco e colata in un modello specifico di forma specifica, ricotta e conservata al calore, quindi lavorata per ottenere il prodotto desiderato. Il processo di produzione generale consiste nell'utilizzare allumina calcinata di elevata purezza (superiore al 95%) e una piccola quantità di additivi, inserire gli ingredienti nel forno elettrico ad arco e colarli in stampi prefabbricati dopo essere stati fusi ad alta temperatura superiore a 2300 ° C , e poi tenerli al caldo Dopo la ricottura, viene estratto e il pezzo grezzo estratto diventa un prodotto finito che soddisfa i requisiti dopo una precisa lavorazione a freddo, preassemblaggio e ispezione.
I mattoni di corindone fuso si dividono in tre tipologie a seconda delle diverse forme cristalline e delle quantità di allumina: la prima è α-Al2O3 come fase cristallina principale, chiamata mattoni α-corindone; il secondo è α-Al2. Le fasi cristalline O 3 e β-Al2O3 si trovano principalmente nello stesso contenuto, chiamato mattoni di corindone αβ; il terzo tipo è costituito principalmente da fasi cristalline β-Al2O3, chiamate mattoni di corindone β. I mattoni di corindone fuso comunemente usati nei forni fusori per vetro float sono il secondo e il terzo tipo, vale a dire mattoni di corindone αβ fuso e mattoni di corindone β. Questo articolo si concentrerà sulle proprietà fisiche e chimiche dei mattoni di corindone αβ fuso e dei mattoni di corindone β e sulla loro applicazione nei forni fusori per vetro float.
1. Analisi prestazionale di mattoni in corindone fuso
1. 1 Mattone di corindone αβ fuso
I mattoni di corindone αβ fuso sono composti per circa il 50% da α-Al2 O 3 e β-Al 2 O 3, e i due cristalli sono intrecciati per formare una struttura molto densa, che ha un'eccellente resistenza alla corrosione degli alcali. La resistenza alla corrosione ad alta temperatura (sopra 1350°C) è leggermente peggiore di quella dei mattoni AZS fusi, ma a temperature inferiori a 1350°C, la resistenza alla corrosione del vetro fuso è equivalente a quella dei mattoni AZS fusi. Poiché non contiene Fe2 O 3 , TiO 2 e altre impurità, la fase di vetro della matrice è molto piccola ed è meno probabile che si formino corpi estranei come bolle quando entra in contatto con il vetro fuso, in modo che il vetro della matrice non venga inquinato .
I mattoni di corindone αβ fuso hanno una cristallizzazione densa e hanno un'eccellente resistenza alla corrosione del vetro fuso al di sotto di 1350 °C, quindi sono ampiamente utilizzati nei pool di lavoro e oltre i forni per la fusione del vetro, solitamente in lavanderie, mattoni a labbro, mattoni per cancelli, ecc. I mattoni di corindone fuso nel mondo sono realizzati al meglio dalla giapponese Toshiba.
1.2 Mattone di corindone β fuso
I mattoni di β-corindone fuso sono composti per quasi il 100% da β-Al2 O 3 e hanno una grande struttura cristallina di β-Al 2 O 3 simile a una piastra. Più grande e meno potente. D'altro canto, ha una buona resistenza alla scheggiatura, in particolare mostra una resistenza alla corrosione estremamente elevata ai forti vapori alcalini, quindi viene utilizzato nella struttura superiore del forno di fusione del vetro. Tuttavia, quando viene riscaldato in un'atmosfera a basso contenuto di alcali, reagirà con SiO 2 e β-Al 2 O 3 si decomporrà facilmente e causerà un restringimento del volume causando crepe e crepe, quindi viene utilizzato in luoghi lontani da la dispersione delle materie prime vetrarie.
1.3 Proprietà fisiche e chimiche dei mattoni fusi in corindone αβ e β
La composizione chimica dei mattoni di corindone α-β e β fusi è principalmente Al 2 O 3 , la differenza sta principalmente nella composizione della fase cristallina e la differenza nella microstruttura porta alla differenza nelle proprietà fisiche e chimiche come densità apparente, espansione termica coefficiente e resistenza alla compressione.
2. Applicazione di mattoni di corindone fuso nei forni fusori per vetro
Sia il fondo che la parete della piscina sono a diretto contatto con il liquido in vetro. Per tutte le parti a diretto contatto con il liquido di vetro, la proprietà più importante del materiale refrattario è la resistenza alla corrosione, ovvero non avviene alcuna reazione chimica tra il materiale refrattario e il liquido di vetro.
Negli ultimi anni, nel valutare gli indicatori di qualità dei materiali refrattari fusi a diretto contatto con il vetro fuso, oltre alla composizione chimica, agli indicatori fisico-chimici e alla composizione minerale, devono essere valutati anche i seguenti tre indicatori: indice di resistenza all'erosione del vetro, precipitato indice di bolla e indice di cristallizzazione precipitata.
Con l’aumento dei requisiti di qualità del vetro e la maggiore capacità produttiva del forno, l’uso dei mattoni elettrici fusi sarà più ampio. I mattoni fusi comunemente utilizzati nei forni per la fusione del vetro sono i mattoni fusi della serie AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Quando la temperatura del mattone AZS è superiore a 1350℃, la sua resistenza alla corrosione è 2~5 volte quella del mattone α β -Al 2 O 3. I mattoni di corindone αβ fuso sono composti da particelle fini di α-allumina (53%) e β-allumina (45%) strettamente sfalsate, contenenti una piccola quantità di fase vetrosa (circa il 2%), che riempie i pori tra i cristalli, con elevata purezza, e può essere utilizzato come parte di raffreddamento, mattoni per pareti della piscina e parte di raffreddamento, pavimentazione inferiore. Mattoni e mattoni aggraffati, ecc.
La composizione minerale dei mattoni di corindone αβ fuso contiene solo una piccola quantità di fase vetrosa, che non fuoriesce e non inquina il liquido di vetro durante l'uso, e ha una buona resistenza alla corrosione e un'eccellente resistenza all'usura alle alte temperature inferiori a 1350 ° C. È il parte di raffreddamento del forno fusorio del vetro. È un materiale refrattario ideale per pareti e fondi di vasche e vasche di forni fusori per vetro float. Nel progetto di ingegneria del forno per la fusione del vetro float, il mattone di corindone αβ fuso viene utilizzato come mattone per la parete della piscina della parte di raffreddamento del forno per la fusione del vetro. Inoltre, i mattoni in corindone αβ fuso vengono utilizzati anche per i mattoni da pavimentazione e per i mattoni dei giunti di copertura nella sezione di raffreddamento.
Il mattone di corindone β fuso è un prodotto bianco composto da cristalli grossolani β -Al2 O 3, contenenti il 92%~95% di Al 2 O 3, solo meno dell'1% di fase vetrosa e la sua resistenza strutturale è relativamente debole a causa del reticolo cristallino sciolto . Bassa, la porosità apparente è inferiore al 15%. Poiché lo stesso Al2O3 è saturo di sodio sopra i 2000°C, è molto stabile contro i vapori alcalini ad alte temperature e anche la sua stabilità termica è eccellente. Tuttavia, a contatto con SiO 2 , il Na 2 O contenuto in β-Al 2 O 3 si decompone e reagisce con SiO2 e β-Al 2 O 3 si trasforma facilmente in α-Al 2 O 3 , risultando in un grande volume restringimento, causando crepe e danni. Pertanto è adatto solo per sovrastrutture lontane da polveri volanti di SiO2, come la sovrastruttura della vasca di lavoro di un forno per la fusione del vetro, il beccuccio nella parte posteriore della zona di fusione e il parapetto vicino, il livellamento del piccolo forno e altre parti.
Poiché non reagisce con gli ossidi di metalli alcalini volatili, non ci sarà materiale fuso che fuoriesce dalla superficie del mattone e contamina il vetro. Nel forno fusorio per vetro float, a causa dell'improvviso restringimento dell'ingresso del canale di flusso della parte di raffreddamento, è facile causare qui la condensazione del vapore alcalino, quindi il canale di flusso qui è costituito da mattoni β fusi che sono resistenti alla corrosione da vapore alcalino.
3. Conclusione
Basato sulle eccellenti proprietà dei mattoni di corindone fuso in termini di resistenza all'erosione del vetro, resistenza alla schiuma e resistenza alla pietra, in particolare la sua struttura cristallina unica, difficilmente inquina il vetro fuso. Esistono importanti applicazioni nel nastro di chiarificazione, nella sezione di raffreddamento, nel canale, nel piccolo forno e in altre parti.
Orario di pubblicazione: 05-lug-2024