Uporaba opeke iz taljenega korunda v talilni peči za float steklo

Opeke iz taljenega korundaaluminijev oksid stalijo v elektroobločni peči in vlijejo v določen model določene oblike, žarijo in toplotno ohranijo ter nato obdelajo, da dobijo želeni izdelek. Splošni proizvodni postopek je uporaba kalciniranega aluminijevega oksida visoke čistosti (nad 95 %) in majhne količine dodatkov, dajanje sestavin v elektroobločno peč in vlivanje v montažne kalupe po taljenju pri visoki temperaturi nad 2300 °C , in jih nato hranite na toplem. Po žarjenju se vzame ven in vzeti surovec postane končni izdelek, ki izpolnjuje zahteve po natančni hladni obdelavi, predmontaži in pregledu.

Opeke iz taljenega korunda so razdeljene v tri vrste glede na različne kristalne oblike in količine aluminijevega oksida: prva je α-Al2O3 kot glavna kristalna faza, imenovana opeke iz α-korunda; druga je α-Al2 Kristalne faze O 3 in β-Al2O3 so večinoma v enaki vsebnosti, ki se imenuje αβ korundne opeke; tretja vrsta so predvsem kristalne faze β-Al2O3, imenovane β korundne opeke. Opeke iz taljenega korunda, ki se običajno uporabljajo v pečeh za taljenje float stekla, so druge in tretje vrste, in sicer opeke iz taljenega αβ korunda in opeke iz β korunda. Ta članek se bo osredotočil na fizikalne in kemijske lastnosti opek iz staljenega αβ korunda in opek iz β korunda ter njihovo uporabo v pečeh za taljenje float stekla.

1. Analiza učinkovitosti opek iz taljenega korunda

1. 1 opeka iz taljenega αβ korunda

Opeke iz taljenega αβ korunda so sestavljene iz približno 50 % α-Al2 O 3 in β-Al 2 O 3, dva kristala pa sta prepletena, da tvorita zelo gosto strukturo, ki ima odlično odpornost proti močni alkalni koroziji. Odpornost proti koroziji pri visoki temperaturi (nad 1350 °C) je nekoliko slabša od odpornosti taljenih AZS opek, vendar je pri temperaturah pod 1350 °C njegova korozijska odpornost na staljeno steklo enakovredna odpornosti taljenih AZS opek. Ker ne vsebuje Fe2 O 3 , TiO 2 in drugih nečistoč, je faza matričnega stekla zelo majhna in je manj verjetno, da se bodo tujki, kot so mehurčki, pojavili, ko pride v stik s staljenim steklom, tako da matrično steklo ne bo onesnaženo .

Opeke iz taljenega αβ korunda so gosto kristalizirane in imajo odlično odpornost proti koroziji na staljeno steklo pod 1350 °C, zato se pogosto uporabljajo v delovnem bazenu in zunaj peči za taljenje stekla, običajno v pralnicah, opekah za ustnice, opekah za vrata itd. Opeke iz taljenega korunda na svetu najbolje izdeluje japonska Toshiba.

1.2 Opeka iz taljenega β korunda

Opeke iz taljenega β-korunda so sestavljene iz skoraj 100 % β-Al2 O 3 in imajo veliko ploščato kristalno strukturo β-Al 2 O 3 . Večje in manj zmogljive. Po drugi strani pa ima dobro odpornost proti luščenju, zlasti kaže izjemno visoko korozijsko odpornost na močne alkalijske pare, zato se uporablja v zgornji strukturi peči za taljenje stekla. Ko pa se segreje v atmosferi z nizko vsebnostjo alkalij, bo reagiral s SiO 2 in β-Al 2 O 3 se bo zlahka razgradil in povzročil krčenje volumna, kar bo povzročilo razpoke in razpoke, zato se uporablja na mestih, ki so daleč od razpršenost steklenih surovin.

1.3 Fizikalne in kemijske lastnosti opek iz staljenega αβ in β korunda

Kemična sestava taljenih α-β in β korundnih opek je večinoma Al 2 O 3, razlika je predvsem v sestavi kristalne faze, razlika v mikrostrukturi pa vodi do razlike v fizikalnih in kemijskih lastnostih, kot so nasipna gostota, toplotna ekspanzija koeficient in tlačna trdnost.

2. Uporaba opek iz taljenega korunda v pečeh za taljenje stekla

Tako dno kot stena bazena sta v neposrednem stiku s stekleno tekočino. Za vse dele, ki so v neposrednem stiku s stekleno tekočino, je najpomembnejša lastnost ognjevzdržnega materiala odpornost proti koroziji, kar pomeni, da med ognjevzdržnim materialom in stekleno tekočino ne pride do kemične reakcije.

V zadnjih letih je treba pri ocenjevanju kazalnikov kakovosti taljenih ognjevzdržnih materialov v neposrednem stiku s staljenim steklom poleg kemične sestave, fizikalno-kemijskih kazalcev in mineralne sestave ocenjevati še naslednje tri kazalce: indeks odpornosti stekla na erozijo, oborino indeks mehurčkov in indeks izločene kristalizacije.

Z višjimi zahtevami po kakovosti stekla in večjo proizvodno zmogljivostjo peči bo uporaba staljene električne opeke širša. Staljene opeke, ki se običajno uporabljajo v pečeh za taljenje stekla, so staljene opeke serije AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Ko je temperatura opeke AZS nad 1350 ℃, je njena odpornost proti koroziji 2-5-krat večja kot pri opeki α β -Al 2 O 3 . Opeke iz taljenega αβ korunda so sestavljene iz tesno razporejenih drobnih delcev α-aluminijevega oksida (53 %) in β-aluminijevega oksida (45 %), ki vsebujejo majhno količino steklene faze (približno 2 %), ki zapolnjuje pore med kristali, z visoko čistostjo, in se lahko uporablja kot hladilni del zidakov bazena in hladilnega dela dna tlakovcev Opeke in šivne opeke itd.

Mineralna sestava opek iz staljenega αβ korunda vsebuje le majhno količino steklene faze, ki med uporabo ne bo pronicala in onesnaževala steklene tekočine ter ima dobro odpornost proti koroziji in odlično odpornost proti obrabi pri visokih temperaturah pod 1350 °C. hladilni del peči za taljenje stekla. Je idealen ognjevzdržni material za stene rezervoarjev, dna rezervoarjev in pralnike v pečeh za taljenje float stekla. V projektu inženiringa peči za taljenje stekla se taljena opeka iz korunda αβ uporablja kot opeka stene bazena hladilnega dela peči za taljenje stekla. Poleg tega se opeke iz taljenega αβ korunda uporabljajo tudi za opeko za tlakovanje in opeko za pokrivne fuge v hladilnem delu.

Taljena opeka iz β korunda je bel izdelek, sestavljen iz grobih kristalov β -Al2 O 3, ki vsebuje 92 % ~ 95 % Al 2 O 3, le manj kot 1 % steklene faze, njegova strukturna trdnost pa je relativno šibka zaradi ohlapne kristalne mreže . Nizka, navidezna poroznost je manjša od 15 %. Ker je sam Al2O3 nasičen z natrijem nad 2000 °C, je zelo stabilen proti alkalijskim hlapom pri visokih temperaturah, odlična pa je tudi njegova toplotna stabilnost. Ko pa pride v stik s SiO 2, Na 2 O, ki ga vsebuje β-Al 2 O 3, razpade in reagira s SiO 2, β-Al 2 O 3 pa se zlahka pretvori v α-Al 2 O 3, kar povzroči velik volumen krčenje, kar povzroča razpoke in poškodbe. Zato je primeren le za nadgradnje stran od letečega prahu SiO2, kot je nadgradnja delovnega bazena peči za taljenje stekla, izliv na zadnji strani talilne cone in njen bližnji parapet, izravnava majhne peči in drugi deli.

Ker ne reagira s hlapnimi oksidi alkalijskih kovin, s površine opeke ne bo izhajal staljeni material, ki bi onesnažil steklo. V talilni peči za float steklo je zaradi nenadnega zožitve vhoda pretočnega kanala hladilnega dela tukaj enostavno povzročiti kondenzacijo alkalne pare, zato je pretočni kanal tukaj izdelan iz staljenih β opek, ki so odporne na korozijo zaradi alkalne pare.

3. Zaključek

Na podlagi odličnih lastnosti opeke iz taljenega korunda v smislu odpornosti na erozijo stekla, odpornosti na peno in odpornosti na kamen, zlasti zaradi svoje edinstvene kristalne strukture, skoraj ne onesnažuje staljenega stekla. Pomembne so aplikacije v traku za čiščenje, hladilnem delu, tekaču, majhni peči in drugih delih.