玻璃熔窑耐火材料及熔窑应知应会资料

玻璃熔窑耐火材料及熔窑应知应会部分一、玻璃熔窑用耐火材料1、硅砖硅砖是浮法玻璃熔窑使用量最多、也是最重要的一个砖种。

对于大型熔窑，硅砖主要用于熔化部及工作部窑顶大碹、胸墙和前后端墙、蓄热室顶碹和蓄热室上部隔墙等。

硅砖的高档制品SiO2含量为96~98%。

它是属于酸性耐火材料；其密度为 2.35至2.38g/cm3，具有很高的高温结构强度，如荷重软化温度高（1640~1700℃）和蠕变率低，而且在吸收少量碱质组分后除了极轻微的熔蚀外，并不降低窑顶结构强度。

硅砖的主要缺点是抗热震性能低。

玻璃窑用硅砖具有如下特点：a.高温体积稳定，不会因温度波动而引起炉体变化：玻璃熔窑在1600℃下可以保持炉体不变形，结构稳定。

b.对玻璃液污染轻微：硅砖主要成分是SiO2，在使用时如有掉块或表面熔滴，不会影响玻璃液的质量。

c.耐化学侵蚀：上部结构的硅砖受玻璃配合料中挥发的R2O的气体侵蚀，表面生成一层光滑的变质层，使侵蚀速度变低，起保护作用。

d.其体积密度小：可减轻炉体重量。

2、粘土砖粘土砖是以耐火粘土为原料生产的耐火制品，浮法玻璃熔窑使用量较多。

粘土砖主要用于工作温度在1300℃的窑炉部位，如蓄热室下部的格子砖及墙砖、烟道砖及池底的粘土大砖等。

粘土砖其主要成分是Al2O3含量为30~48%、SiO2含量为50~70%。

它是偏酸性的耐火材料，随着砖中Al2O3含量的增加其酸性逐渐减弱，它对酸性具有一定的侵蚀抵抗力，对碱性侵蚀抵抗力能力较差，因此粘土砖宜用于酸性窑炉环境；其密度为2 .40至2.56g/cm3，其耐火度虽然高达1700℃，但荷重软化温度只有1300℃左右，因此在高温使用时不能承重、不能受压。

粘土砖的抗热震性较好，波动范围较大，一般大于10次（1100℃/水冷），这与粘土砖的线膨胀系数值不太大又无多晶转变现象及具有明显颗粒结构有关。

3、高铝砖与硅线石砖高铝砖是Al2O3含量大于48%的硅酸铝质耐火材料统称高铝质耐火材料，浮法玻璃熔窑使用量较少；如果在高铝质砖的配料中加入一定比例的硅线石及其他微量元素将变成硅线石砖，高铝砖主要用于蓄热室的中部砌墙，硅线石砖主要用于蓄热室的炉条碹等。

高铝砖与粘土砖相比，突出的优点是耐火度及荷重软化温度高。

按矿物组成分类为：低莫来石及莫来石质（Al2O3含量为48%~71.8%）；莫来石-刚玉及刚玉-莫来石质（Al2O3含量为71.8%~95%）；刚玉质（Al2O3含量为95%~100%）。

普通高铝砖一般指Al2O3含量为48%~65%，其耐火度≥1790℃，荷重软化温度是1420~1500℃，其密度为2 .40至2.65g/cm3。

它的主要缺点是蠕变率较高，抗热震性较粘土砖差；硅线石砖因在高铝质砖的配料中加入一定比例的硅线石使制品的抗热震性得到改善，特别是制品的高温蠕变率得到降低，因此扩大了使用范围。

4、电熔锆刚玉砖电熔锆刚玉砖是浮法玻璃熔窑使用量次多、也是最重要的一个砖种。

对于大型熔窑，它主要用于熔化部及卡脖的池壁、熔化部的胸墙、池底铺面砖、整个小炉及蓄热室的关键部位。

电熔锆刚玉砖属于Al2O3-ZrO2- SiO2系统（简称熔铸AZS砖），它是碱性的耐火材料，。

按ZrO2的含量划分，分为三级：33%、36%、41%。

与此相应我国的牌号：AZS-33（法国为ER1681）其密度为3.40至3.6g/cm3、AZS-36（法国为ER1685）其密度为3.45至3.70g/cm3、AZS-41（法国为ER1711）其密度为3.55至3.80g/cm3。

电熔锆刚玉砖抗玻璃液侵蚀性能好，其抗侵蚀性能随ZrO2含量增加而提高。

因为其中ZrO2的熔化温度高达2700℃左右，且具有高的抗酸、碱及玻璃液等介质的能力。

因此电熔锆刚玉砖的荷重软化温度≥1790℃，玻璃相渗出温度≥1400℃；并且其高温状态下耐温度波动性最好。

5、电熔刚玉砖电熔刚玉砖包括电熔α-Al2O3砖、电熔α-βAl2O3砖及β-Al2O3砖；其中电熔α-βAl2O3砖是浮法玻璃熔窑使用在工作部池壁部位的最好的砖材，对于大型熔窑，它主要用于工作部池壁及流道侧墙砖等。

α-βAl2O3电熔砖中Al2O3含量≥94%，其晶相结构是45~55%的α-Al2O3相及45~60%β-Al2O3相组成；其荷重软化温度≥1750℃，其密度为3.38至3.39g/cm3。

α-βAl2O3电熔砖不污染玻璃，且在1350℃以下具有良好的抗玻璃液侵蚀性能和优良的高温耐磨性能。

6、锆英石砖锆英石砖是以锆英石（ZrO2- SiO2）为主要原料烧成的耐火制品；它主要用于熔化部大碹碹碴或胸墙与大碹的分隔砖、看火孔、检测孔等，使用效果较好。

锆英石砖ZrO2含量64~67%，它是中性的耐火材料，其荷重软化温度≥1650℃，其密度为3.70至3.75g/cm3。

锆英石砖具有较好的机械强度、耐高温、抗热震性好和抗玻璃液侵蚀等优良性能。

7、高纯镁砖高纯镁砖以高纯电熔镁砂为原料经压制烧结而成，主要用于蓄热室的上部格子砖部分，现在也用于蓄热室的上层墙体砌砖并进一步开发其在蓄热室的使用范围等。

高纯镁砖Mg O含量≥95%，是方镁石晶粒间直接结合的镁质耐火制品。

高纯镁砖是碱性耐火材料，它的荷重软化温度≥1750℃，其密度达到3.10 /cm3。

高纯镁砖具有较好的机械强度、耐高温、抗热震性与抗渣性好、抗碱性能力。

但抗水化性较差，遇水易水化并产生裂纹，降低其强度，因此储存时要注意防潮、防雨雪；另外，高纯镁砖在800~1000℃时被硫酸盐和SO2侵蚀生成硫酸镁而熔融，。

8、直接结合镁铬砖直接结合镁铬砖以高纯电熔镁砂和铬铁矿为原料经压制烧结而成；主要用于蓄热室的中下部格子砖部分（主要用在800~1000℃区域）。

直接结合镁铬砖MgO含量：82.61% 、Cr2 O3含量：9.5% 、SiO2含量2.02%，是方镁石晶粒和铬铁矿颗粒间直接结合。

它是碱性耐火材料，其荷重软化温度≥1765℃，其密度达到3.08/cm3。

直接结合镁铬砖与高纯镁砖性质相似，相比高纯镁砖其抗碱性稍差，而抗热震性和抗硫酸盐和SO2侵蚀好些。

9、轻质耐火材料轻质耐火材料属于隔热材料。

它能减少窑体散热、节约能源，还可以减轻窑体重量、降低窑炉造价。

轻质耐火材料包括轻质隔热耐火砖和硅酸铝纤维等；轻质隔热耐火砖按所用原料可分为粘土质（用于烟道保温、蓄热室下部及池底保温，使用温度900~1200℃）、硅质（用于熔化部碹顶、工作部碹顶及蓄热室碹顶保温，使用温度1400~1550℃）、铝质（用于小炉碹顶、蓄热室外墙上部及胸墙和池壁外侧保温，使用温度1350~1500℃）和莫来石质（蓄热室外墙上部及胸墙和池壁外侧保温，使用温度1500~1550℃）等硅酸铝纤维属于非晶质纤维，它们包括：普通型，使用温度1000℃；高纯型，使用温度1100℃；高铝型，使用温度1200℃。

10、不定形耐火材料不定形耐火材料也称散状耐火材料，是由一定级配的耐火骨料和粉状物料与结合剂、外加剂混合而成；不经过成型和烧成工序而直接使用的耐火材料。

不定形耐火材料可依所用耐火物料的材质分类，如硅质、粘土质、高铝质、锆英石质、镁质与隔热质等；按工艺特性分为耐火泥（砌墙用）、捣打料（分隔层或代替异形砖用）、可朔耐火料（密封保温层用）、浇注耐火料（密封抛光用）等二、广州浮法一、二线熔窑各部位耐火材料的组成1、窑底耐火材料2、池壁（或叫池墙）耐火材料3、胸墙和山墙4、熔窑碹5、小炉6、蓄热室7、蓄热室内格子体三、熔窑应知部分1、浮法玻璃熔窑有什么结构特点？浮法玻璃熔窑属于横火焰式池窑，根据各部功能其构造分为玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四大部分，熔制部分又分为加料口、熔化、澄清与均化区，冷却区及分隔装置等。

2、加料口一般是什么结构和材质？加料口也即投料口，是由投料池和上部挡墙（L形前脸吊墙）组成，加料口温度一般在1100~1400℃，对配合料起预熔作用和密封作用。

①浮法玻璃熔窑很多已采用与熔化部等宽的加料池，使得料层更薄，能防止偏料，投料池壁(砖厚250mm）使用的耐火材料为AZS36#锆刚玉砖；②上部挡墙广泛采用L形吊墙（砖厚305mm），该吊墙是单独悬吊的，可以加长加料池，不但加强了密封减少了料尘飞扬，还加强了对配合料的预熔作用；吊墙采用进口的高级硅砖，也有采用电熔莫石或锆刚玉砖等；③上部挡墙的前端（即L形吊墙鼻区的前端）吊挂一排挡焰砖或一组水包，主要起密封作用，挡焰砖是采用低膨胀硅砖。

3、熔化部是什么结构和材质？熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清、均化的部分；由于采用火焰表面加热的熔化方式，熔化部分为上下两部分，上部称为火焰空间，下部称为窑池；熔化部温度一般在1400~1600℃。

①火焰空间是由胸墙、大碹、前脸墙和后山墙组成的空间体系。

火焰空间应能满足燃料完全燃烧，保证供给配合料熔化成玻璃及其澄清所需的热量，并应尽量减少散热而密封。

a、熔化区胸墙（砖厚300 mm），包括烧嘴砖、挂钩砖及下间隙砖（砖厚230 mm），其使用条件有粉料的飞散和碹顶熔融后的流下物及炽热的火焰气体，所以，宜采用AZS33#锆刚玉砖；澄清区胸墙（砖厚350mm），其使用条件无熔化区不利因素，因此采用优质硅砖即可，这样配套使用节约投资；b、大碹（砖厚500mm左右，外有3*64mm轻质硅砖），其使用条件有高温碱蒸气和炽热的火焰气体，一般均采用优质硅砖（有的熔化区为进口优质硅砖，澄清区为国产优质硅砖）；c、上间隙（异形），其使用条件同大碹并且起到分隔大碹硅砖与胸墙AZS锆刚玉砖发生接触反应，宜采用优质锆英石砖（注：硅砖属酸性，锆刚玉砖属碱性，锆英石砖属中性）；d、前脸墙与后山墙（砖厚350mm左右），其中前脸墙在第2条款已描述，后山墙的使用条件跟澄清区胸墙一样，均采用优质硅砖；e、托铁板，为便于烘烤窑炉时膨胀及正常生产时热修，胸墙和大碹均单独支撑；托铁板起支撑胸墙作用，托铁板的内边缘由胸墙底部的挂钩砖挡住窑内火焰，以防烧损。

②窑池是配合料熔化成玻璃液并进行澄清、均化的地方，尽量不污染玻璃液，呈长方形并有足够外围及底部钢结构支撑；池壁和池底均用大砖砌筑，能减少材料加工量和方便施工并减少熔蚀；a、池壁（砖厚250mm左右），其使用条件是与玻璃液接触并冲刷，其熔化区的池壁上沿还受配合料飞散及火焰烧蚀，均采用AZS36#锆刚玉砖；b、池底上层（铺面砖75mm，中间捣打料55mm ，下层粘土大砖200mm），其使用条件是与玻璃液接触并冲刷，气--液相向上钻孔侵蚀，铺面砖采用AZS33#锆刚玉砖，捣打料是锆英石材质。

4、冷却部（即工作部）有什么用途？①冷却部是熔化好的玻璃液进一步均化和冷却的部位，供给下一道成型工序提供纯净、透明、均匀且温度稳定的玻璃液；②其上部空间之胸墙可预留操作孔，供空间水包或稀释风通入，用来按要求降低窑内空间温度及玻璃液温度。