日期:2024-09-2648
海控科技在期刊《材料科学与工程学报》第34卷第4期发表了《高铝硅酸盐玻璃对耐火材料的侵蚀》论文。
在玻璃的熔制过程中,熔窑的耐火材料受到侵蚀发生蚀变,不仅影响熔窑的寿命,且进入玻璃中的耐火材料蚀变物还会形成结石、气泡缺陷,引起玻璃质量的下降。因此熔制高铝硅酸盐玻璃的窑炉所用耐火材料的选择非常重要,对于玻璃熔窑的操作、窑炉寿命和玻璃的质量起着重要的作用。
论文运用静态实验的方法,以高铝硅酸盐玻璃及配合料为熔体,对耐火材料进行侵蚀实验。对侵蚀前后的耐火材料进行研究,探讨高温下高铝硅酸盐玻璃及碱蒸汽对耐火材料的侵蚀机理,为熔窑设计时耐火材料的合理选择提供理论指导和参考依据。实验结果表明:
(1)锆刚玉砖,在高温下抗玻璃液侵蚀的性能较好,主要原因为:锆刚玉砖中主晶相是坚密共存的刚玉和斜锆石,而这两种晶相抗侵蚀性能都很好。锆刚玉砖中玻璃相填充于上述晶相之间,这种玻璃相受到高温玻璃液侵蚀后产生粘度极高的钠长石质玻璃,由于其中熔化了一定数量的ZrO2而粘度增大,这层高粘度的玻璃质留在砖表面上,不易扩散,因而保护了砖体,电熔锆刚玉砖的抗侵蚀性能随着ZrO2含量的增加而提高。
(2)高锆耐火材料用做高铝硅玻璃熔化炉的玻璃接触衬里,抗侵蚀性能最好,产生玻璃缺陷的倾向小。
(3)锆英石砖在大于1600℃的高温下抗玻璃液侵蚀能力差;铬锆砖由于含有Cr2O3,会使玻璃液着色,虽然其耐侵蚀性能力强,但是不能用于高铝硅酸盐玻璃熔窑池壁耐火材料。
(4)αβ刚玉砖抗碱性蒸汽侵蚀性好,抗压、抗折强度大,适合用于高铝硅酸盐玻璃熔窑大碹耐火材料高锆砖抗铝硅玻璃液侵蚀性最好;αβ刚玉砖和β刚玉砖抗碱蒸汽侵蚀性最好。
图1 耐火材料棒经过96小时侵蚀后的照片
图2 经96小时侵蚀后坩锅内玻璃被污染情况