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玻璃纤维窑及耐火材料

作者:admin 发布日期: 2021-01-27 二维码分享


玻璃纤维是玻璃在熔融状态下,以外力拉制或其他方法形成的极细纤维状材料。它的基本性质为:不燃、不腐、耐高温、吸声、隔热、电绝缘性好、质量轻而强度高、化学稳定性好,有一定脆性等。玻璃纤维及其制品广泛应用于工业、农业、建筑、家具、交通、航空、航天等领域,如制造玻璃钢。

玻璃纤维分为连续(长度>>1000mm)、定长(500~300mm)和玻璃棉(<300mm)3种形态。其中单丝直径为3~9µm的连续纤维可以加工成玻璃纱、布、带等;单丝直径为10~19µm的连续纤维可以加工成无纺或少纺织品,如粗纱、薄毡等;定长纤维可以作防水、过滤及隔热材料;玻璃棉可以作毡、板、纸等。

玻璃纤维从化学成分上分:无碱、中碱、高碱和特殊玻璃纤维四类。无碱纤维又称为E玻璃纤维。它为R₂O含量0~2%的铝硼酸盐玻璃,具有良好的电绝缘性能、耐火性和机械强度。中碱纤维(C玻璃纤维)是R₂O含量8%~12%的含硼的钠钙硅玻璃。它的成本比无碱玻璃纤维低,用于制造乳胶布、窗纱、酸性过滤布和强度要求不高时的增强材料。高碱纤维(A玻璃纤维)为R₂O含量14%~17%的钠钙玻璃纤维,管道包扎布赫沥青油毡基布等。特殊玻璃纤维指引入ZrO₂等制成的具有特殊性质的纤维,如高弹性模量纤维、防辐射玻璃纤维等。

含硼酸盐的玻璃对耐火材料有强烈的侵蚀作用。氧化铬砖侵蚀性好,其次是致密锆英石砖,再次是锆英石砖,氧化铝砖的抗侵蚀性差。

氧化铝材料的抗侵蚀性很差,电熔AZS砖容易产生ZrO结石。玻璃纤维不忌讳Cr₂O₃的着色,但对结石十分敏感。结石可能堵塞漏孔,引起生产故障。所以,连续玻璃纤维窑的高侵蚀部位宜用等静压成形、烧结充分的氧化铬大砖、中低侵蚀部位则宜用致密锆英石大砖。

生产玻璃棉时,漏孔的直径较大,漏孔被堵塞的可能性较小。所以,可以使用电熔AZS砖。此时,流液洞可用等静压成形氧化铬砖或含27%氧化铬+27%氧化锆的电熔砖;侧墙可用含27%氧化铬+27%氧化锆的电熔砖或41AZS电熔砖;底部可用无缩孔的普通33AZS电熔砖。

因氧化硼极大影响碱性耐火材料的高温性能,蓄热室用的格子体材料对高温强度、荷重软化温度和抵抗蠕变的能力都有很高的要求。所以,生产无碱和中碱玻璃纤维的窑炉不能使用镁质耐火材料作为格子砖。

电熔AZS砖是玻璃窑用.为重要的耐火材料,电熔高锆砖的结石倾向很小,适合用于制作高质量玻璃窑的关键部位。电熔AZCS砖适合用于对铬着色不敏感玻璃窑炉的关键部位。

电熔αβ或β氧化铝材料的.大优点是对玻璃质量没有明显有害影响,在1350℃以下对钠钙玻璃或碱蒸气的侵蚀又有良好的抵抗力,所以,被广泛用于玻璃窑的冷却部。

硅砖因其低廉的价格和良好的抗蠕变性被广泛用于砌筑玻璃窑的大碹。除常规性能外,玻璃窑用..硅砖还特别要求反映石英转化程度的真密度,重烧线变化率,以及影响长期高温性能的氧化硅含量和熔融指数。

碱性耐火材料因其价格远低于电熔AZS材料,高温性能又好而被广泛用于制作格子体。玻璃窑用的镁锆砖显著不同于水泥窑用的镁锆砖。前者以镁橄榄石-斜锆石为主要基体成分,着重提高对SO侵蚀的抵抗力;后者以方镁石为主要基体成分,着重提高材料对CaO侵蚀的抵抗力。

烧结AZS材料可以在一些侵蚀较为缓和的部位代替电熔AZS材料。抗崩裂型锆英石砖用于作AZS材料和硅质材料的过渡材料。致密和高致密锆英石砖分别用于纤维玻璃窑较低和中等侵蚀程度的部位。

锡槽底砖可以采用捣打或超低水泥振动成型+烧结的方法制作的黏土质材料。振动成型的优点是生产效率高、产品的致密度较高、显气孔率和氢扩散指数、结构的均匀性较好、性能稳定。我国已研制成功,并批量生产了超低水泥振动成型制作的锡槽底砖。

黏土砖用于砌筑侵蚀轻微、不接触玻璃液的部位。低气孔黏土砖用于砌筑低温格子体。池底的黏土大砖的制法和锡槽黏土大砖极为相似。

池底的铺面砖和黏土大砖中间使用锆英石质或AZS质捣打料进行填充。

除侵蚀.为严重的部位(池壁三相交汇处、流液洞)需进行冷却外,玻璃窑的其他部位都采取保温措施。保温对于延长大碹的寿命还有重要意义。保温可以尽可能采用硅酸钙板。


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