玻璃工业用锆刚玉耐火材料

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国 外 耐 火 材 料
２０ ０ ０年 第 １ 期
③ 玻 业 锆刚 火 料 璃工 用 玉耐 材
｛ 株
用 于建设玻 璃熔 窑及作 此类 窑 的内 衬。 叔述 了该公 司熔 铸耐 胖
ｑ ｒ ， ￣Ｕ ｉ
下 ｆ
舟绍 了谢 尔宾 卡电熔 耐火 材料 股份 公司产 品的性 能 。该 公 司生产的锫 刚玉制 品 不定形 料
ｃＯ ５ Ｉ
Ａ ３ ｌ ０
颗魁组成 ． ： ％
其余 数量
９ ０ ≤ｌ ０ １０ ０ 《 ９ ５ ≤５ ≤５ ≥ ｌ ５ ≥１ ５ ７０ ７０ １０ ０ Ｃ９ ０ ≤１ ０ ≤１５ ． ≥ Ｉ １ ７０
耐压强 度 ， ａ ＭＰ
耐火 度 ， ℃
进。
４种 类 型 熔 铸 件
Ｎ 一 带 有 正 常 缩 Ｌ 熔 铸 件 ； ｃ 的 ０ 一 带 有 方 向 性 绾 时熔 铸 件 ｃ Ｌ Ｒ ｃ一 带 有 弱 化 绾 舶 熔 铸 件 Ｌ Ｆ 一 无 绾 的熔 铸 件 ｃ Ｌ
利 用 Ｂ －７型 料 可 以制 造栅 格 型 弛 壁 砖 、 Ｋ３ 窑 坎砖 、流 液 洞 、燃 烧 器 喷 射 口 的拱 、投 料 口 的拱 。就 价 格 和 质 量 而 言 ，它 是 一 种 最 佳 耐 火
窑 池 侧 壁一 Ｂ ．３Ｃ、Ｂ ．７ Ｃ、 Ｋ３ ０ ｘ３０
Ｂ 一７ Ｃ及 Ｂ 一 １ Ｋ３ Ｒ Ｋ４ ＲＣ型制 品 ；
具进行加工 ，包括 锯开 、研磨 、铣 切及 钻孔 。 将 各 砖 仔 细 磨 合试 砌 筑 后 ，各 砖 之 间 的砌 缝 将 不 太 于 ０ ５ ｍ。根据 预装 配 图纸将 预试砌 的 ．ｍ 砖 用 彩 色 笔 划上 符 号 。 预试 砌 的准 确性 是制 品 质量 的可靠保 证 ，保 证用户熔窑 的安装 费用 降 至最 低 限 度 。
０７ ５
材 料。
Ｂ ．ｌ 料 是 具 有 最 高 抗 侵 蚀 性 的 材 料 。 Ｋ４ 型
耐 火 材 料 的质 量 不 仅 取 决 于 所 使 用 的 原 料 ，还取 决 于熔 铸 件 的加 工 程 度 及 下 列 复 杂 部 件 的 预 装 配 的 仔 细 程 度 ：诸 如 燃 烧 器 的 喷 火 １ 、 流 液 洞 、 窑 坎 、 投 料 口的 拱 、 窑 顶 和 窑 ２ １ 底 、熔 化 池 和 工作 池 等 等 。熔 铸件 用 金 刚 石 工
料： １ Ｂ －３型 、Ｂ －７型 及 Ｂ ４ ） Ｋ３ ｒ３ Ｋ一 ｌ型熔 铸 耐
外 ，还采用鼓泡设施 、电预热 、吹氧及 采取 隔
热设施。
从耐火 材料生产 厂家 角度 观察 ，可 采取 下 ７ ，ｂ 列方法来保 证降低玻璃生产 的成本 ； Ｚ ，（ ，， 通 过合理砌筑优质耐火材料 的途经来延长 熔 窑 的使 用 周 期 ； 通过改进隔热和提高密封 的途 经来 降低 热 量损失和能源消耗 ； 通 过 采 用 名 牌 耐火 材 料 、 电预 热 、鼓泡 及
但是 由于其成本较高 ，特别是在熔窑的应力大 的重要部位 中此种材料的使用受到限制 ：投料 口的角 状 栅 格 大 砖 、 电极 圈 大 砖 、 窑 坎 、流 液
洞。
根据 制取方 法 ，分 为 ４种熔 铸 件 ：Ｎ 一 ｃ 带有 正常缩孔 的熔 铸件 ；０ 一 带有 方 向性缩 ｃ 孔 的熔 铸件 ；Ｒ 一 带有 弱化缩 孔 的熔铸 件 ； ｃ Ｆ 一 无 缩 孔 的 熔 铸 件 （ 附 图 ） 在 熔 窑 的负 Ｃ 见 。 荷 小 的 部 位 采 用 Ｂ ．３ Ｋ ３ＮＣ型 普 通 耐 火 材 料 ， 而 在 重要 部 位 则 采 用 Ｂ 一７ Ｃ及 Ｆ Ｋ３ Ｒ Ｃ型 耐 火 材 料 、Ｂ ４１ Ｃ及 Ｆ Ｋ Ｒ ｃ型耐火 材料 。随着 由带有 正常缩孔 的熔铸件 向无缩孔熔铸件 的演变 ，由 于 内部 空 隙 的减 少 ，材料 的密 度提 高 ０ ３ — ．０ ０ ３ｇ ｃ 。熔 窑 内 耐 火 材 料 的合 理 砌 筑 ，可 ． ５ ／ ｍ￣ 决定其使用寿命长及损毁均匀 。 根据我们 的观点 ，锆刚玉耐火材料 的如下 砌 筑 方 式 为最 佳 方 式 ： 窑底 一 Ｂ 一３ Ｃ型 制 品 ； Ｋ３ Ｆ
２ 定 型 耐火 材料
Ｂ Ｔ型 、Ｂ 型 及 Ｂ Ｂ型 定 型 耐 火 材 料 Ｋ 瑚 Ｋ 的显 著特 点是向成型 料 中加人 了二氧化锆 （ 以 粉状锆 刚玉形式加人 ） ，使 制品具 有新 的优 异 性能并适用 于玻璃熔窑 （ 见表 １ 。 ） Ｂ Ｔ型 耐 火 材 料 （ 热 震 性 的 ） 造 为 不 Ｋ 抗 制 同尺 寸 的标 准 砖 和 楔 形砖 ，可 用 于 蓄热 室 的格 子房 、窑上部结构的构件及窑 顶。 Ｂ Ｂ 型 耐 火 材 料 （ 质 的 ） 于 窑 壁 和 蓄 Ｋ 轻 用 热 室 的隔 热 层 。
使 用最 广 泛 的 为 Ｂ ．３型 耐 火 材 料 。利 用 Ｋ３ 该 材 料 可 以制 造 窑底 平 板 砖 、窑壁 大砖 、熔 窑 工 作 池 用 砖 、 窑 的 上 部 结 构 用 砖 。 就 成 本 而 言 ，这 是一 种 最 便 于普 及 应 用 的材 料 。 随 着二 氧化 锆 含 量 的 提高 ， 耐火 材 料 的抗 侵蚀性也有所提高 ，因而其使用性 能也有所改
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国 外 耐 火 材 料
２０ ００年第 １ 期
Ｂ Ｂ型 耐 火 材 料 （ 动 成 型 的 ） 造 为 特 Ｋ 振 制
异型制 品—— 喷嘴砖 、烧嘴 砖 、供料通道部件
等。
表 １
指
近年来 本企 业显 著扩 大了所生产的锆刚玉 耐火材料的 品种 ，这不仅满足了西方国家主要 公 司设 计 的 现 代 化 玻 璃 熔 窑 建 设 的 需 要 ，而 且
Ｚ ０， ｒ Ｓ ｌ
３ ｌ １ ７ ≤ ３． ５
３ ０ １ ８ ≤３ ５ ≤０ ５ １
２ ７ ２ ０ ≤４ ｃＯ ５ ２
∑
≤３ ０
≤３０
≤４． ０
ｒ ￣ｉ ｅ－ Ｉ
Ｏ ３
密度 ． ｇ
其 余数量
３２ １ ５ ．５ ２ ７—２ ９ ．
１ ６ ℃ 。 ７ ０
流 液洞 一 Ｂ ．７ Ｃ、Ｂ － Ｆ Ｋ３ Ｆ Ｋ４１ Ｃ型 制 品 ；
鼓 泡 区一 Ｂ ．７ Ｃ型 制 品 ； Ｋ３ Ｆ 电极 圈 大 砖一 Ｂ Ｋ一４ Ｆ Ｉ Ｃ型 制 品 ； 工 作 池 一 Ｂ ．３ Ｃ型 制 品 ； Ｋ３ Ｎ 上 部 结 构 － Ｂ －３ Ｃ、Ｂ －７ Ｃ型 制 品 。 Ｋ３Ｎ Ｋ３Ｎ
谁
具 有 较 高 的质 量 ，以保 证 材 料 能长 时间 抵
玻 璃 配料 组 成 实 施 最 佳 化 。 在 玻 璃 熔 窑 结 构 方 面做 了较 大 的 改 变 ：加 深 了熔 化 池 ；采 用 溢 流 堰 ；装 设 斜 喷 出 Ｅ 、流 液 洞 和熔 化 池 壁 。 此 ｌ
抗侵蚀性介质 和高温的作 用 ，防止玻璃液 出现 缺陷 ； 具 有 各 种 不 同 的形 状 和 外 形 ，以适 应 结 构 设 计方案的要求 ； 具 有可行的成本 ，以便于其推广应用。 综 合这些要求便可作为谢尔宾卡电熔 耐火 材料厂熔铸 耐火材料生产发展的思路 的基础 。 目前 本 企 业 生 产 下 列 三 种 锆 刚 玉 耐 火 材
求：
玻 璃 生 产 的 主 要 设 备 为 玻 璃 熔 窑 ，它 需 要 最 大 的投 资 。一 方 面 ，玻 璃 熔 窑 本 身 的建 设 和
维修需要基建 费用 ，另一方面 ，正在生产的玻 璃 熔 窑 也 需 要 生 产操 作 费用 。为 了保 证 玻 璃 与
包 装 材 料 工 业 用 塑 料 、 铝 材 及 厚 纸 板 的 竞 争
表２ 不定 形耐 火材料 的性 能
标 Ｋ Ｂ １型 Ｉ Ｏ－ ＩＢ １型 Ｈ Ａ ｐ ｃＨ
定 型耐 火材料 的 性能
标 Ｂ ￣＂ ＩＩ型 Ｂ Ｉ ＫＪ 型 Ｂ Ｋ丑型
指 化学成 分 ． ％
化学成分 ． ％
Ｚｒ Ｏ２ Ｓ Ｏ２ ｉ ２ ０ ５ ｌ ８— ２ ０ ２５ ０ １ ８—２ ０ ３ ００ １ ０ ８
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２０ ０ ０年第 １ 期
国 外 耐 火 材 料
窑坎 一 Ｂ ．７ ｃ型 制 品 ； Ｋ３ Ｒ
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行熔融 ，随后向一次性砂 型 中浇铸熔融液 。通 过 此 种 方法 取 得 的 浇 铸 件 尚须 进行 加 工 处 理 过 程 。 在 锆 刚 玉 耐 火 材 料 的 牌 号 符 号 Ｂ ．３ ｘ３ 、 Ｂ 一７及 Ｂ ４１等 中 的数 字 表 示 主 要 成 分 ＺＯ Ｋ３ Ｋ ｒ２ 的百 分 率 含 量 。 锆 刚玉 耐 火 材料 拥 有 较 高 的机 械强 度 耐 压 强 度 为 ２ ０ ａ 荷 重 变 形 开 始 温 度 为 ０ ＭＰ ，
≥６ ０
Ｉ３ ７ ０一ｌ５ ７（
≥６
≥６ ０
１０ ｌ３ ７０ ７ ０一ｌ ５ ７（
— ≥３
通 过 № ３ ２筛 网 ． 通 过 ｒｏ． 网 ， ５筛 ｂ 通 过 ＶＯ １筛 网 ｏ 水分 ％ 耐二度 ， ＾ ： ℃
捧震性（ ５ ＇ 水冷 ） ９０ Ｅ．
谯
热导 率 ， （ｉ ｋ Ｗ／ ｔ・ ） ｔ
箜 耐刚不形 币 ∞＿Ｊ 譬 益 玉定料 ｆ 型 蝎锫 聊 ．
主 要 材 料 。此 种耐 火材 料 的 主 要 特点 是 ，它 同 时 是 结 构 建 筑 材 料 和抗 侵蚀 材 料 。在 正 在 生 产 的熔 窑 中熔 铸 耐火 材料 承受 主要 负 荷 ：在 多 年 的 生 产 中该 耐 火 材 料要 承受 玻 璃 熔 化 池 中移 动 着 的 具 有 侵 蚀 性 的 炽 热 的 许 多 吨 玻 璃 液 的作 用 ， 及 要保 证熔 窑 上 部 结 构 中燃 烧气 体 的 供 给 与排 放 。 熔 铸 耐 火 材 料 应 能 满 足 下 列 三 点 主 要 要
甜
脯
火材料 ；
２ Ｂ Ｔ型 、５Ｏ 型及 Ｂ Ｂ型定形制 品 ； ）Ｋ ／Ｉ Ｋ
３ Ｈ Ａ 瑚 型 、Ｋ Ｏ． 型 及 ｒＢ １型 不 ） ｐＣ Ｂ １ Ｉ Ｏ．
提高玻璃熔 化温度等措施 而使玻璃单位 产量 提 高的方法来 提高熔 窑的生产能力 ； 通 过建 设 现 代 化 结 构 的熔 窑 来 提 高 作 业 的 总 效益 。 在 解 决 这 些 任 务 时 具 有 决 定 性 意 义 的 为熔 铸 含 锆 耐 火 材 料 ，它 是 全 世 界 建设 玻 璃熔 窑 的
定形 料 。
１ 熔 铸 制 品
熔 铸 锆 刚 玉耐 火 材 料 系 为不 同尺 寸 和 形 状 的 铸 块 ，重 量 为 ２ ０—１０ ｋ。 其 生 产 过 程 ０ ０ｇ
为 ：将 四种 成分 的 配料 （ ；Ａ ０ ；ｓ ； ｋ２ ｉ Ｎ ｚ） ａ 放人 电弧炉内在 ２０ ￣ 以上的温度下进 ０ ０ ０Ｃ
力 ，降低 玻璃 生产成本具有决定性意 义 。 在最近 ３ ０年期 间 ， 国 外 玻 璃 熔 窑 在 技 术 和 操 作性 能方 面 已达 到 极 高 的工 艺 水 平 。采 用 较 为 完善 的工 艺 来 控 制 下 列 现 象 ，诸 如 ：燃 料 的最 佳 燃 烧 ；对 流 的方 向 ；火 焰 空 间 、窑 顶 与 玻 璃 料 流 之 间 的 热 交 换 ；蓄 热 室 内的 热 交 换 。