Ứng dụng gạch Corundum nung chảy trong lò nung thủy tinh nổi

Gạch corundum nung chảyalumina được nấu chảy trong lò hồ quang điện và đúc thành một mô hình cụ thể có hình dạng cụ thể, được ủ và bảo quản bằng nhiệt, sau đó được xử lý để thu được sản phẩm mong muốn. Quy trình sản xuất chung là sử dụng alumina nung có độ tinh khiết cao (trên 95%) và một lượng nhỏ phụ gia, cho nguyên liệu vào lò hồ quang điện và đúc thành khuôn đúc sẵn sau khi nung chảy ở nhiệt độ cao trên 2300 ° C , sau đó giữ ấm. Sau khi ủ, nó được lấy ra và phôi lấy ra sẽ trở thành sản phẩm hoàn chỉnh đáp ứng các yêu cầu sau khi gia công nguội, lắp ráp trước và kiểm tra chính xác.

Gạch corundum nung chảy được chia thành ba loại theo dạng tinh thể và số lượng alumina khác nhau: loại thứ nhất là α-Al2O3 là pha tinh thể chính, được gọi là gạch α-corundum; thứ hai là α-Al2. Các pha tinh thể O 3 và β-Al2O3 chủ yếu có cùng hàm lượng, được gọi là gạch corundum αβ; loại thứ ba chủ yếu là pha tinh thể β-Al2O3, gọi là gạch β corundum. Gạch corundum nung chảy thường được sử dụng trong lò nấu chảy thủy tinh nổi là loại thứ hai và thứ ba, đó là gạch corundum αβ nung chảy và gạch corundum β. Bài viết này sẽ tập trung vào các tính chất vật lý và hóa học của gạch nung chảy αβ corundum và gạch β corundum và ứng dụng của chúng trong lò nấu chảy thủy tinh nổi.

1. Phân tích hiệu suất của gạch corundum nung chảy

1. 1 Gạch corundum αβ nung chảy

Gạch corundum αβ hợp nhất bao gồm khoảng 50% α-Al2 O 3 và β-Al 2 O 3, và hai tinh thể được xen kẽ để tạo thành một cấu trúc rất dày đặc, có khả năng chống ăn mòn kiềm mạnh tuyệt vời. Khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao (trên 1350°C) kém hơn một chút so với gạch AZS nung chảy, nhưng ở nhiệt độ dưới 1350°C, khả năng chống ăn mòn đối với thủy tinh nóng chảy của nó tương đương với gạch AZS nung chảy. Do không chứa Fe2 O 3, TiO 2 và các tạp chất khác nên pha thủy tinh ma trận rất nhỏ và các tạp chất lạ như bong bóng ít xảy ra khi tiếp xúc với thủy tinh nóng chảy, do đó thủy tinh ma trận sẽ không bị ô nhiễm .

Gạch corundum αβ nung chảy có độ kết tinh dày đặc và có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với thủy tinh nóng chảy dưới 1350°C, vì vậy chúng được sử dụng rộng rãi trong bể làm việc và ngoài lò nung thủy tinh, thường là trong lò giặt, gạch lót, gạch cổng, v.v. Gạch corundum nung chảy trên thế giới được sản xuất tốt nhất bởi Toshiba của Nhật Bản.

1.2 Gạch β corundum nung chảy

Gạch β-corundum nung chảy bao gồm gần 100% β-Al2 O 3 và có cấu trúc tinh thể β-Al 2 O 3 dạng tấm lớn. Lớn hơn và ít mạnh mẽ hơn. Nhưng mặt khác, nó có khả năng chống va đập tốt, đặc biệt có khả năng chống ăn mòn cực cao trước hơi kiềm mạnh nên được sử dụng ở cấu trúc phía trên của lò nung thủy tinh. Tuy nhiên, khi đun nóng trong môi trường có hàm lượng kiềm thấp sẽ phản ứng với SiO 2, β-Al 2 O 3 sẽ dễ bị phân hủy và gây co ngót thể tích gây ra các vết nứt, nứt nên được sử dụng ở những nơi rất xa. sự phân tán của nguyên liệu thủy tinh.

1.3 Tính chất lý hóa của gạch corundum αβ và β nung chảy

Thành phần hóa học của gạch corundum α-β và β nung chảy chủ yếu là Al 2 O 3, sự khác biệt chủ yếu là ở thành phần pha tinh thể, sự khác biệt về cấu trúc vi mô dẫn đến sự khác biệt về tính chất vật lý và hóa học như mật độ khối, độ giãn nở nhiệt hệ số và cường độ nén.

2. Ứng dụng gạch corundum nung chảy trong lò nung thủy tinh

Cả đáy và thành bể đều tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng thủy tinh. Đối với tất cả các bộ phận tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng thủy tinh, đặc tính quan trọng nhất của vật liệu chịu lửa là khả năng chống ăn mòn, nghĩa là không có phản ứng hóa học nào xảy ra giữa vật liệu chịu lửa và chất lỏng thủy tinh.

Trong những năm gần đây, khi đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của vật liệu chịu lửa nung chảy tiếp xúc trực tiếp với thủy tinh nóng chảy, ngoài thành phần hóa học, các chỉ tiêu lý hóa, thành phần khoáng vật còn phải đánh giá 3 chỉ tiêu sau: chỉ số chống xói mòn thủy tinh, kết tủa. chỉ số bong bóng và chỉ số kết tinh kết tủa.

Với yêu cầu cao hơn về chất lượng kính và công suất sản xuất của lò càng lớn thì việc sử dụng gạch điện nung chảy sẽ được mở rộng hơn. Gạch nung chảy thường được sử dụng trong lò nung thủy tinh là gạch nung chảy dòng AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Khi nhiệt độ của gạch AZS trên 1350oC, khả năng chống ăn mòn của nó gấp 2 ~ 5 lần so với gạch α β -Al 2 O 3. Gạch corundum αβ hợp nhất bao gồm các hạt mịn α-alumina (53%) và β-alumina (45%) xếp so le chặt chẽ, chứa một lượng nhỏ pha thủy tinh (khoảng 2%), lấp đầy các lỗ giữa các tinh thể, với độ tinh khiết cao, và có thể được sử dụng làm gạch ốp tường hồ bơi một phần làm mát và gạch lát nền đáy bộ phận làm mát và gạch đường nối, v.v.

Thành phần khoáng chất của gạch corundum αβ nung chảy chỉ chứa một lượng nhỏ pha thủy tinh, sẽ không thấm ra ngoài và gây ô nhiễm chất lỏng thủy tinh trong quá trình sử dụng, đồng thời có khả năng chống ăn mòn tốt và chống mài mòn ở nhiệt độ cao tuyệt vời dưới 1350 ° C. Đó là phần làm mát của lò nấu chảy thủy tinh. Nó là vật liệu chịu lửa lý tưởng cho thành bể, đáy bể và lò rửa của lò nung thủy tinh nổi. Trong dự án kỹ thuật lò nấu chảy thủy tinh nổi, gạch corundum αβ nung chảy được sử dụng làm gạch ốp tường bể bơi của bộ phận làm mát của lò nấu chảy thủy tinh. Ngoài ra, gạch corundum αβ nung chảy còn được sử dụng làm gạch lát vỉa hè và gạch ốp các mối nối ở phần làm mát.

Gạch β corundum nung chảy là một sản phẩm màu trắng bao gồm các tinh thể thô β -Al2 O 3, chứa 92% ~ 95% Al 2 O 3, chỉ có ít hơn 1% pha thủy tinh và cường độ cấu trúc của nó tương đối yếu do mạng tinh thể lỏng lẻo . Thấp, độ xốp rõ ràng là dưới 15%. Vì bản thân Al2O3 đã bão hòa natri ở nhiệt độ trên 2000°C nên nó rất ổn định trước hơi kiềm ở nhiệt độ cao và độ ổn định nhiệt của nó cũng rất tuyệt vời. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với SiO 2, Na 2 O có trong β-Al 2 O 3 bị phân hủy và phản ứng với SiO2, β-Al 2 O 3 dễ dàng chuyển hóa thành α-Al 2 O 3, tạo thành thể tích lớn. co ngót, gây nứt, hư hỏng. Do đó, nó chỉ thích hợp cho các cấu trúc thượng tầng tránh xa bụi bay SiO2, chẳng hạn như cấu trúc thượng tầng của bể làm việc của lò nấu chảy thủy tinh, vòi ở phía sau khu vực nóng chảy và lan can gần đó, san lấp mặt bằng lò nhỏ và các bộ phận khác.

Vì không phản ứng với các oxit kim loại kiềm dễ bay hơi nên sẽ không có vật liệu nóng chảy rỉ ra từ bề mặt gạch làm bẩn kính. Trong lò nung thủy tinh nổi, do đầu vào của kênh dòng chảy của bộ phận làm mát bị thu hẹp đột ngột nên dễ gây ra hiện tượng ngưng tụ hơi kiềm ở đây nên kênh dòng chảy ở đây được làm bằng gạch β nung chảy có khả năng chịu lực. ăn mòn bởi hơi kiềm.

3. Kết luận

Dựa trên các đặc tính tuyệt vời của gạch corundum nung chảy về khả năng chống xói mòn thủy tinh, khả năng chống bọt và khả năng chống đá, đặc biệt là cấu trúc tinh thể độc đáo, nó hầu như không gây ô nhiễm cho thủy tinh nóng chảy. Có các ứng dụng quan trọng trong dây đai làm sạch, bộ phận làm mát, máy chạy, lò nhỏ và các bộ phận khác.