L'ambiente di lavoro all'interno di un forno per il vetro è molto ostile e il danneggiamento del materiale refrattario che riveste il forno è influenzato principalmente dai seguenti fattori.
(1) Erosione chimica
Il vetro fuso contiene un'elevata percentuale di componenti SiO2, pertanto è chimicamente acido. Quando il materiale di rivestimento del forno entra in contatto con il vetro fuso, o è soggetto all'azione della fase gas-liquido, o all'azione di polveri e detriti dispersi, subisce una grave corrosione chimica. In particolare, sul fondo e sulle pareti laterali del bagno, dove l'erosione del vetro fuso si protrae nel tempo, la corrosione chimica è più grave. Anche i mattoni refrattari del rigeneratore, operando ad alte temperature, in presenza di fumi, gas e polveri, sono soggetti a un forte danneggiamento chimico. Pertanto, nella scelta dei materiali refrattari, la resistenza alla corrosione è il fattore più critico da considerare. Il refrattario del fondo e delle pareti laterali del bagno fuso deve essere acido. Negli ultimi anni, i mattoni della serie AZS fusi, come i mattoni di mullite di zirconio e i mattoni di corindone di zirconio, rappresentano la scelta migliore per le parti più importanti del bagno fuso; inoltre, vengono utilizzati anche mattoni di silicio di alta qualità.
Considerata la particolare struttura del forno per la lavorazione del vetro, le pareti e il fondo della vasca sono realizzati con mattoni refrattari di grandi dimensioni anziché con mattoni di piccole dimensioni, pertanto il materiale è principalmente costituito da vetreria fusa.
(2) Lavaggio meccanico
L'abrasione meccanica è principalmente dovuta alla forte abrasione del flusso di vetro fuso, ad esempio nella gola del forno nella sezione di fusione. La seconda causa è l'abrasione meccanica del materiale, ad esempio nella bocca di carico del materiale. Pertanto, i materiali refrattari utilizzati in questi casi devono possedere un'elevata resistenza meccanica e una buona resistenza all'abrasione.
(3) Azione ad alta temperatura
La temperatura di esercizio del forno per vetro raggiunge i 1600 °C, con oscillazioni di temperatura tra i 100 e i 200 °C in ciascuna sezione. È importante sottolineare che il rivestimento del forno è esposto a temperature elevate per periodi prolungati. I materiali refrattari utilizzati nei forni per vetro devono essere resistenti all'erosione da alte temperature e non devono contaminare il vetro fuso.
Data di pubblicazione: 22 ottobre 2021