浮法玻璃熔窑的热修保窑讲课

浮法玻璃熔窑的热修保窑

讲课

Final revision by standardization team on December 10, 2020.

浮法玻璃熔窑的热修

一、热修的相关知识：

（一）、影响熔窑使用寿命的五大因素：

1、熔窑的设计：熔窑的设计尺寸，熔化部与冷却部搭配是否合理，小炉对数和吹出口尺寸是否能满足设计能力等。将给熔化和成型工艺造成影响。也直接影响熔窑使用寿命。

2、砌筑施工质量，砌筑时砖缝是否按要求控制，炭浆是否饱满，砖材是否混用，膨胀缝留设是否合理，碹体是否严密吻合等都将影响熔窑使用寿命。

3、烤窑质量：熔窑要严格按升温曲线进行，大碹拉条要根据大碹膨胀情况及时松紧。池壁砖烤窑中尽可能减少炸裂或无炸裂，池壁风合理安排送风。各部位顶丝要及时松紧等，只有好的烤窑质量才能更好地延长熔窑使用寿命。

4、熔化质量：熔化工艺的稳定是延长熔窑寿命的最关键因素之一，包括火焰角度、长度、窑压控制，热点温度的控制和稳定，燃料的选用，泡界线和拉引量的稳定等。

5、热修质量：热修方案的合理制定，热修材料的合理使用，侵蚀严重部位的合理保护，热修内在质量的有效性等。

（二）、耐火材料的分类：

1、按耐火度分类：

①普通耐火材料：耐火度1580℃～1770℃

②高级耐火材料：耐火度1770℃～2000℃

③特级耐火材料：耐火度2000℃以上。

2、按气孔率分类

①烧结材料②不烧结材料

③热压制品，将耐火原料配合料加热到热塑状态压制而成，压制成型后再轻烧。

④熔融浇注材料

4、按化学组成分类

SiO2系统材料 Al2O3－SiO2－ZrO2系统材料

SiO2－Al2O3系统材料 MgO系统材料

不定型耐火材料：是由骨料和一种或多种结合剂组成的混合料，有的以交货状态直接使用，有的加一种合适的液体调配后使用。

不定形耐火材料分类：

1、整体构筑和修补用材料

①耐火捣打料：使用前无粘附性的材料，它由骨料和结合剂组成，如有必要加入液体。

②耐火可塑料：由骨料、结合剂和液体组成，具有可塑的粘稠性，以交货状态直接使用。

③耐火浇注料：由骨料和结合剂组成的混合料

④耐火喷涂料：由骨料和结合剂组成的混合料，专门制备供风动和机械喷射方法施工。

2、砌筑和接缝材料：这种材料可用于抹刀或类似工具施工，用于砌筑或灌缝。

3、耐火涂抹料：由细耐火骨料和结合剂组成的混合料。根据产品种类，主要结合剂可以是陶瓷的，水硬性的，化学的或有机的。

（三）名词解释：

1、耐火度：耐火材料在无荷重时抵抗高温而不熔化的性质。

2、荷重软化点：耐火材料在高温下的荷重变形温度。

3、高温蠕变性：耐火材料在高温和一定荷重下承受小于极限强度的某一恒定荷重时，产生塑性变形，变形量会随着时间增长逐渐增加，甚至造成材料的损坏。

4、热震稳定性：耐火材料抵抗温度骤变而不破坏。即不生产裂纹，剥落裂缝、碎块的性能。

5、抗渣性：耐火材料除受到机械侵蚀外还可能受到化学侵蚀。

（四）耐火材料的属性：

耐火材料之间的反应温度（℃）

（1）硅砖：主要是砖体的高温侵蚀过程，在碱性成分作用下砖表面被熔融形成含富SiO2的新的玻璃相。这种玻璃相粘度较高，它不仅堵塞了气孔，同时还使得碱金属离子向砖体内层的扩散迁移受到了阻挡，只有当表面的高粘度玻璃相逐步随玻璃液的流动或温度升高而被带走时，砖体才又进一步受到侵蚀。

侵蚀后硅砖的状况：

表面为一层很薄的高粘度玻璃层，其后面是白色致密的方石英结晶层，此层中Fe2O3含量只有0.1%。这一层后面是浅绿色方石英结晶层。由于含FeO较高呈浅绿色，再后面是灰色过渡层。这一层中鳞石英含量较原砖高，而方石英含量较少，最后面是浅黄色未变层。

硅砖的晶相组成：石英1% 15%（箭头所指方向质量较好），鳞石英30 50%，方石英40 60%，在骨料中含方石英最多，其中心部会有少量未转化石英，而鳞石英含量很少。

（2）电熔锆刚玉，又称白铁砖：由化学稳定性较高的刚玉，斜锆石晶相组成。两种晶相紧密结合使结构均匀致密，气孔率低，因而抗侵蚀性能很高，并

且随ZrO2含量的增加而提高。因此，锆刚玉砖大多用于熔窑温度最高部位。如：小炉喷火口，胸墙，投料池和熔化部池壁，流液洞和小炉等。

由于锆刚玉砖所含玻璃相较多（20%左右），在1100℃附近将开始软化渗出，并且随温度的升高造成流失。玻璃相的渗出与砖中存在的碳、碳化物等杂质相关。砖材在熔窑内氧化气氛中使用时，由于氧向砖扩散，与这些化合物反应放出CO2、SO2等气体，这些气体将熔融的玻璃相挤出，在表面形成核泡。特别是存在碱性氧化物时会使玻璃相在更低的温度下流失。还将发生刚玉和斜锆石（ZrO2）晶相的高温熔解作用，斜锆石的饱和浓度远比刚玉小，而斜锆石-刚玉共析的晶体，在钠钙玻璃中的饱和浓度也比单独结晶的刚玉低，此外，玻璃液与砖体接触时，玻璃中碱性氧化物将同刚玉发生交代作用。而斜锆石难以同玻璃液反应，而被富集在接触带中。与玻璃液接触的砖体表面层，由于Al2O3（尤其是ZrO2）的熔入使附近的玻璃液粘度增加，因而在砖体表面形成一层高粘度的保护层，阻碍了玻璃液与砖体的进一步作用，只有在温度升高或玻璃液流动变得急剧时，使得保护层遭到流失，新的砖面又被暴露。

A的侵蚀：生产白玻不用助熔和鼓泡技术，

颜色玻璃或玻璃含Fe2O3量在0.1%以上时，

池壁砖被侵蚀情况。

B的侵蚀：是玻璃含Fe2O3量在0.05%以下的

超白玻璃或使用助熔及鼓泡技术时，玻璃液

面下部温度高的池壁侵蚀。

（3）高铝砖：在使用时由于表面受到侵蚀剂中R2O的侵蚀后，砖中莫来石会分解，因而生成一层刚玉与霞石的变质层。变质层会由于换向造成的温度波动而剥落就会使侵蚀不断进行，因而会造成很大的破坏。

（4）镁质砖：镁质砖在没有受到化学侵蚀的情况下，直到1400℃其高温强度都不会降低造成破坏。蓄热室墙体和格子体除了受到高温作用外，还受到侵蚀