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捣打料

锆质捣打料

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  • 概述

    锆质捣打料是一种可塑性低的不定形耐火材料,主要由锆质骨料、粉料、结合剂、添加剂组成,按照一定配比拌匀后捣打成型,广泛应用于玻璃窑炉池底密封、保温。虽然捣打料的用量占玻璃窑炉耐火材料总用量的比例不大,但是它所处的部位是非常重要和特殊的池底。一方面,它所在的环境复杂苛刻,温度高,被玻璃液侵蚀并承受玻璃液长期的静压渗透;另一方面,在窑炉运行周期内难以热修或无法热修,一旦造成玻璃液渗漏,其危险性和损失都是巨大的。

    近年来,出于对增加玻璃窑炉的熔化率和节约能源的需要,池底温度被不断提高,致使池底捣打料的损耗速度明显加快;另外,回收利用的碎玻璃中,金属杂质会沉积在池底,逐步渗入捣打层,形成向下钻孔的侵蚀,使捣打料的侵蚀破坏加重。池底捣打层的过早损耗已成为影响玻璃窑炉窑龄的重要因素之一。

    不同锆质捣打料在受到不同组分的玻璃液侵蚀时,发生的物理化学反应是不完全一致的,因此,根据不同窑炉所熔化的玻璃组分,选用合适的锆质捣打料,以获得最佳的搭配使用效果。

    1、两种常用锆质捣打料及其性能优势
    耐火材料抗高温玻璃液侵蚀的性能是决定玻璃窑炉寿命和玻璃制品质量的重要因素。锆质捣打料能够广泛应用于玻璃窑炉池底,除了具备整体性好、密封性好、适应性强等特点外,更得益于锆质材料优越的抗侵蚀性能和超高的耐火度。
    锆质骨料是锆质捣打料的骨架,对锆质捣打料的高温物理性能起重要作用。目前,国内使用的玻璃窑炉池底锆质捣打料主要有2种:一种是电熔质捣打料,一种是锆英石质捣打料。两种玻璃窑炉用捣打料理化指标如下图。
    电熔AZS质捣打料是将电熔锆刚玉砖破碎成左右的颗粒作为骨料,再配以其它辅料混合而成。其保留了电熔锆刚玉砖的优点,抗玻璃液侵蚀能力强,气孔率小,性能极为稳定,能很好地抑制玻璃液和金属的侵入。锆英石质捣打料是在锆质泥粉中加入一定比例经过粉碎的烧结锆英石砖碎块作为骨料,再加入其它辅料配制而成,耐火度高,抗玻璃液侵蚀性好。两种锆质捣打料在施工时,只需要按比例加入适量的水进行混合,混合均匀后使捣打料呈潮湿松散状态,然后捣打,经过高温烧结成为一个坚固的整体,施工摈弃了此前用磷酸作为结合剂,更加安全、方便。

    2、玻璃窑用锆质捣打料的应用选择
    虽然两种锆质捣打料均具有良好的抗玻璃液侵蚀性能、对玻璃液只有极低的污染,但使用时仍需要根据所生产玻璃的性质进行合理选择。
    捣打料由气相、晶相和玻璃相组成,虽然玻璃相的存在对烧结有利,但与晶相比较,其抗玻璃液侵蚀性差,是捣打料及其它耐火材料抗侵蚀性的薄弱环节,其性质和含量对捣打料的使用性能有重要的影响。
    气孔是玻璃液渗入捣打料内部的通路,气孔率高,捣打料抗化学侵蚀差,这是由于气孔大部分集中在结合相中,一旦玻璃液渗入捣打料内部,气相、玻璃相和侵蚀剂多相交汇,形成抗侵蚀的最薄弱点。因此,如果化学成分恒定,总气孔率越低,抗侵蚀性越强。
    侵蚀剂的种类和组成在捣打料的抗侵蚀性中也起很大作用。在玻璃窑炉中,侵蚀剂主要指高温的玻璃液和沉积在池底的密度较大的金属或金属氧化物。不同玻璃液对捣打料的影响是不同的,侵蚀的特征速率和侵蚀形式在钠钙硅玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃和其它类型玻璃之间都有很大不同。
    电熔AZS质捣打料和锆英石质捣打料的主要区别在于Al2O3的含量和气孔率。由于位于锆质捣打料上层的铺面砖存在砌筑缝隙,玻璃液会通过砖缝渗透进入捣打层,捣打料的抗侵蚀性能会因玻璃液的化学组成、运动速度和温度高低而有所不同。钠钙硅玻璃熔体的侵蚀性大,这是由于熔体中含离子化的碱,当它们与捣打料接触时,离子化的碱是腐蚀机理的动力。熔体的黏度同样对侵蚀速率影响很大,不论在哪个玻璃系统范围内均是如此,侵蚀作用随黏度下降而急剧增加。

    下面从锆英石质捣打料和电熔AZS质捣打料在与碱性玻璃液接触时所发生的作用情况做进一步说明。
    (1)电熔AZS质捣打料与碱性玻璃液接触,接触界面形成含铝(Al2O3)层,捣打料中的熔解于玻璃液中的程度很低,黏度增加,界面层具有钝化特性,捣打料抗机械磨损,抗化学寝室性能强。
    (2)锆英石捣打料与碱性玻璃液接触,由于锆英石质捣打料中无铝,锆英石容易被分解,分解后的SiO2会降低黏度,从而加速侵蚀,导致捣打层损坏。
    总之,玻璃窑用锆质捣打料和锆石英捣打料有着相近的抗玻璃液侵蚀功能,但由于锆英石质捣打料中Al2O3含量极低,且两种捣打料的显气孔率有区别,通过分析对比,电熔AZS质捣打料更适用于钠钙硅玻璃、电真空玻璃和其他碱性玻璃窑炉的池底捣打层,而锆英石质捣打料则更适合用于硼硅盐等弱碱性玻璃窑炉的池底捣打层。
    郑州荣盛作为专业的耐火材料生产厂家,我们拥有丰富的窑炉建设和改造经验,如果您有相关的疑问和需求都可来电我们荣盛市场部进行咨询,我们会本着最诚挚的服务态度向您提供最专业的管道解决方案。

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