池窯分類
根據(jù)熔制玻璃使用的熱源,熔制過(guò)程的連續(xù)性,玻璃產(chǎn)品的種類和生產(chǎn)規(guī)模,窯內(nèi)火焰的流動(dòng)方向,煙氣余熱回收設(shè)備,玻璃池窯有多種分類。玻璃池窯的分類方法很多,例如:按使用熱源,熔制過(guò)程的連續(xù)性,煙氣余熱回收設(shè)備,窯內(nèi)火焰流動(dòng)的方向,制造的產(chǎn)品,窯的規(guī)模,成型方法等等。目前我國(guó)基本上采用火焰池窯。其構(gòu)造由玻璃溶劑,熱源供給,余熱回收,排煙供氣四大部分組成。玻璃熔制部分,相當(dāng)于玻璃溶質(zhì)過(guò)程,池窯窯體沿長(zhǎng)度方向分成熔化部,冷卻部和成形部。
熔化部熔化部是進(jìn)行配合料熔化和玻璃液澄清,均化的部分,鑒于現(xiàn)用火焰表面加熱的熔化方法,熔化部分分為上下兩部分。上部分為火焰空間,下部分為窯池?;鹧婵臻g由窯拱和胸墻組成。窯池由池壁和池底兩部分構(gòu)成,均用大磚砌筑,其形狀基本上成長(zhǎng)方形或正方形,池壁池底的厚度常取300mm。
冷卻部冷卻部是熔化好的玻璃液進(jìn)一步均化和冷卻后的部位,也是將玻璃液分配給各供應(yīng)料通路的部位。他也氛圍上部空間與窯池兩部分,結(jié)構(gòu)與熔化部大體相同。
工作環(huán)境
玻璃池窯是在惡劣的環(huán)境下工作,窯襯材料的損壞主要受以下因素影響。
化學(xué)侵蝕玻璃液本身富含二氧化硅,屬酸性。當(dāng)窯襯材料與玻璃液接觸,或在氣液相的作用下,粉料,粉塵的飛散等作用下,受化學(xué)侵蝕嚴(yán)重。尤其是池底和池壁處,長(zhǎng)期受玻璃液侵蝕,化學(xué)侵蝕更嚴(yán)重。在蓄熱室的格子轉(zhuǎn),煙氣溫度高,含塵較多等條件很苛刻。故在選用耐火材料時(shí),能抗侵蝕是最關(guān)鍵的。池底池壁的材料應(yīng)該是酸性的。近年來(lái),熔池重要部位優(yōu)先采用系列的電熔磚??紤]到窯池構(gòu)造的特殊性,池壁和池底均用大磚砌筑而非小磚,古材料以熔鑄為主。
機(jī)械沖刷機(jī)械沖刷主要是玻璃液流的強(qiáng)烈沖刷,如熔化部的窯坎處。其次是物料的機(jī)械沖刷如加料口處。為此選用的耐火材料應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和耐沖刷。
高溫作用玻璃窯池的工作溫度高達(dá)1600度,各部位的溫度波動(dòng)在100-200度。還應(yīng)注意到,窯襯是在長(zhǎng)期的高溫作用下服役,選材時(shí)要能耐高溫侵蝕,同時(shí)還要不污染玻璃液。玻璃池窯不與玻璃接觸的部位,如上部結(jié)構(gòu)的窯頂窯墻和噴火口,裝料系統(tǒng)等,損毀是高溫作用,粉塵沖刷和各種揮發(fā)物的化學(xué)侵蝕。揮發(fā)物來(lái)源于玻璃液,配合料和燃燒產(chǎn)物,主要成分是堿金屬氧化物等等。這些揮發(fā)物在高溫下以堿蒸汽的狀態(tài)存在,溫度低時(shí)冷凝成液相。池窯上部,換熱裝置用耐火材料見(jiàn)表。
表1 池窯非玻璃液接觸部位用耐火材料
項(xiàng)目 指標(biāo)
BN-40a BN-40b
Al2O3/% 不小于 40 40
Fe2O3/% 不大于 1.5 1.8
荷重軟化開(kāi)始溫度/度 0.2Mpa 不低于 1450 1400
重?zé)€變化/% 1400度 2h 0 –0.4 0 –0.4
顯氣孔率/% 不大于 18 18
常溫耐壓強(qiáng)度/Mpa 不小于 49.0 3403
表3 瓶罐池窯用硅磚的技術(shù)指標(biāo)
指標(biāo)
磚種
熔蝕指數(shù)
Al2O3+2(K2O+Na2O)%
荷重軟化
溫度(0.6%)/。c
荷重軟化
溫度(0.6%)/。c
優(yōu)質(zhì)硅磚
表4 優(yōu)質(zhì)硅泥
牌號(hào) 項(xiàng)目 BGN-96
耐火度/。C 不低于 1710
抗折黏結(jié)度/Mpa
110度 干燥后 不小于
1400度 3h 燒后
0.8
1.0
粒度組成/%
最大顆粒徑 不大于
0.074mm 不小于
0.5 ,
二氧化硅和二氧化鋯系列該制品是鋯石英磚。磚的主體原料為鋯石英石。鋯石英石的熔點(diǎn)高為2550加熱到1750無(wú)收縮現(xiàn)象,不受熔化玻璃和爐渣的近世影響。在玻璃池窯熔化部的胸墻,拱腳池底密封層等部位使用。
表5 玻璃窯用硅磚理化指標(biāo)
項(xiàng)目 指標(biāo)
BG-96 BG-95 BG-94
SiO2/% 不小于 95.5 95 94
Fe2O3% 不大于 1.0 1.2 1.5
耐火度/。C 不低于 1710
顯氣孔率/%
單重不大于15kg的磚 不大于 20 2122
單重不大于15.7-40kg的磚 不大于 2122 22
常溫耐壓強(qiáng)度/Mpa 不小于 29.4 24.5
真密度/g·cm-3 不大于 2.37 2.38 2.38
氧化鎂氧化鋁 氧化鎂氧化鉻 氧化鎂二氧化硅
該制品主要是直接結(jié)合鎂磚,誒鋁磚,直接結(jié)合鎂鉻磚以及鎂橄欖石磚等。這些產(chǎn)品主要應(yīng)用在蓄熱室作格子磚使用。于蓄熱室處的上,中部格子磚,處在空氣與煤氣的工作環(huán)境,氧化還原反復(fù),高溫溫度的變化,粉料飛散,堿蒸汽的凝縮,如此環(huán)境,優(yōu)選堿性耐火材料做格子磚。此外,蓄熱室尚有采用高鋁磚。建材工業(yè)窯爐用直接結(jié)合鎂鉻磚技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表。
表6 鋯剛玉的牌號(hào)
制品名稱代號(hào) 牌號(hào) 氧化鋯/%
AZS 33 33
3636
41 41
隔熱耐火材料為了節(jié)能,玻璃窯帶有保溫結(jié)構(gòu)的日益增多。這些隔熱材料如黏土質(zhì)隔熱耐火磚,硅質(zhì)各如耐火磚,硅藻土磚以及保溫?fù)v打料等。
表7 黏土質(zhì)隔熱耐火磚的技術(shù)要求
項(xiàng)目 項(xiàng)目
DMC-12 DMC-9-B DMC-9-A DMC-6 DMC-4
化學(xué)成分/%
MgO 不小于 60 70 70 75 80
Cr2O3 不小于 12 9 9 6 4
SiO2 不大于 3.2 3.0 2.8 2.8 2.5
顯氣孔率/% 不大于 19 19 19 18 18
體積密度 不小于 3000 2980 2980 2950 2930
常溫耐壓強(qiáng)度 不小于 35 40 40 40 40
0.2Mpa荷重軟化開(kāi)始溫度 1580 1580 1600 1600 1600
抗熱震性/次
1100度 水冷 不低于
4 4 4 4 4
線膨脹率 由生產(chǎn)廠定期檢測(cè),并提供給用戶