Un horno de fusión de vidrio es un equipo térmico para fundir vidrio fabricado a partir de materiales refractarios. La eficiencia del servicio y la vida útil de un horno de fusión de vidrio dependen en gran medida de la variedad y calidad de los materiales refractarios. El desarrollo de la tecnología de producción de vidrio depende en gran medida de la mejora de la tecnología de fabricación de refractarios. Por lo tanto, la selección y el uso razonables de materiales refractarios es un contenido muy importante en el diseño de hornos de fusión de vidrio. Para ello se deben dominar los siguientes dos puntos, uno son las características y partes aplicables del material refractario seleccionado, y el otro son las condiciones de servicio y mecanismo de corrosión de cada parte del horno de fusión de vidrio.
Ladrillos de corindón fundidoSe funde alúmina en un horno de arco eléctrico y se vierte en un modelo específico de una forma específica, se recoce y se conserva térmicamente, y luego se procesa para obtener el producto deseado. El proceso de producción general consiste en utilizar alúmina calcinada de alta pureza (más del 95%) y una pequeña cantidad de aditivos, colocar los ingredientes en el horno de arco eléctrico y fundirlos en moldes prefabricados después de fundirlos a una temperatura alta superior a 2300 ° C. y luego mantenerlos calientes Después del recocido, se retira y la pieza en bruto extraída se convierte en un producto terminado que cumple con los requisitos después de un trabajo preciso en frío, premontaje e inspección.
Los ladrillos de corindón fundido se dividen en tres tipos según las diferentes formas cristalinas y cantidades de alúmina: el primero es α-Al2O3 como fase cristalina principal, llamados ladrillos de α-corindón; el segundo es α-Al2 Las fases cristalinas de O 3 y β-Al2O3 tienen principalmente el mismo contenido, que se denomina ladrillos de corindón αβ; el tercer tipo son principalmente fases cristalinas de β-Al2O3, llamadas ladrillos de β corindón. Los ladrillos de corindón fundido comúnmente utilizados en hornos de fusión de vidrio flotado son del segundo y tercer tipo, a saber, ladrillos de corindón αβ fundido y ladrillos de corindón β. Este artículo se centrará en las propiedades físicas y químicas de los ladrillos de corindón αβ y los ladrillos de corindón β fundidos y su aplicación en hornos de fusión de vidrio flotado.
1. Análisis de rendimiento de ladrillos de corindón fundido.
1. 1 Ladrillo de corindón αβ fundido
Los ladrillos de corindón αβ fundido están compuestos de aproximadamente un 50% de α-Al2 O 3 y β-Al 2 O 3, y los dos cristales están entrelazados para formar una estructura muy densa, que tiene una excelente resistencia a la corrosión alcalina. La resistencia a la corrosión a altas temperaturas (por encima de 1350°C) es ligeramente peor que la de los ladrillos AZS fundidos, pero a temperaturas inferiores a 1350°C, su resistencia a la corrosión del vidrio fundido es equivalente a la de los ladrillos AZS fundidos. Debido a que no contiene Fe2 O 3, TiO 2 y otras impurezas, la fase de vidrio de matriz es muy pequeña y es menos probable que se produzcan materias extrañas como burbujas cuando entra en contacto con el vidrio fundido, por lo que el vidrio de matriz no se contaminará. .
Los ladrillos de corindón αβ fundido son densos en cristalización y tienen una excelente resistencia a la corrosión del vidrio fundido por debajo de 1350°C, por lo que se utilizan ampliamente en la piscina de trabajo y más allá de los hornos de fusión de vidrio, generalmente en lavaderos, ladrillos de labio, ladrillos de compuerta, etc. Los ladrillos de corindón fundido del mundo son los que mejor fabrican la japonesa Toshiba.
1.2 Ladrillo de corindón β fundido
Los ladrillos de β-corindón fundido están compuestos de casi un 100% de β-Al2 O 3 y tienen una estructura cristalina de β-Al 2 O 3 en forma de placa grande. Más grande y menos poderoso. Pero, por otro lado, tiene buena resistencia al desconchado, especialmente muestra una resistencia a la corrosión extremadamente alta al vapor alcalino fuerte, por lo que se utiliza en la estructura superior del horno de fusión de vidrio. Sin embargo, cuando se calienta en una atmósfera con bajo contenido de álcali, reaccionará con SiO 2 y β-Al 2 O 3 se descompondrá fácilmente y provocará una contracción de volumen que provocará grietas y grietas, por lo que se utiliza en lugares alejados de la dispersión de materias primas de vidrio.
1.3 Propiedades físicas y químicas de los ladrillos de corindón αβ y β fundidos
La composición química de los ladrillos de corindón fundidos α-β y β es principalmente Al 2 O 3, la diferencia está principalmente en la composición de la fase cristalina y la diferencia en la microestructura conduce a la diferencia en propiedades físicas y químicas como la densidad aparente y la expansión térmica. coeficiente y resistencia a la compresión.
2. Aplicación de ladrillos de corindón fundido en hornos de fusión de vidrio.
Tanto el fondo como la pared de la piscina están en contacto directo con el líquido del vaso. Para todas las partes que entran en contacto directo con el líquido de vidrio, la propiedad más importante del material refractario es la resistencia a la corrosión, es decir, no se produce ninguna reacción química entre el material refractario y el líquido de vidrio.
En los últimos años, al evaluar los indicadores de calidad de los materiales refractarios fundidos en contacto directo con el vidrio fundido, además de la composición química, los indicadores físico-químicos y la composición mineral, también se deben evaluar los siguientes tres indicadores: índice de resistencia a la erosión del vidrio, precipitado. índice de burbuja e índice de cristalización precipitada.
Con mayores requisitos de calidad del vidrio y mayor capacidad de producción del horno, el uso de ladrillos eléctricos fundidos será más amplio. Los ladrillos fundidos comúnmente utilizados en hornos de fusión de vidrio son ladrillos fundidos de la serie AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2). Cuando la temperatura del ladrillo AZS es superior a 1350 ℃, su resistencia a la corrosión es de 2 a 5 veces mayor que la del ladrillo α β -Al 2 O 3. Los ladrillos de corindón αβ fundido están compuestos de partículas finas de α-alúmina (53%) y β-alúmina (45%) estrechamente escalonadas, que contienen una pequeña cantidad de fase vítrea (aproximadamente 2%), llenando los poros entre los cristales, con alta pureza. y se puede utilizar como parte de enfriamiento, ladrillos de pared de piscina y parte de enfriamiento, ladrillos de pavimento inferior y ladrillos de costura, etc.
La composición mineral de los ladrillos de corindón αβ fundido solo contiene una pequeña cantidad de fase de vidrio, que no se filtrará ni contaminará el líquido de vidrio durante el uso, y tiene buena resistencia a la corrosión y excelente resistencia al desgaste a altas temperaturas por debajo de 1350 ° C. Es el parte de enfriamiento del horno de fusión de vidrio. Es un material refractario ideal para paredes y fondos de tanques y lavaderos de hornos de fusión de vidrio flotado. En el proyecto de ingeniería del horno de fusión de vidrio flotado, el ladrillo de corindón αβ fundido se utiliza como ladrillo de pared de la piscina de la parte de enfriamiento del horno de fusión de vidrio. Además, los ladrillos de corindón αβ fundido también se utilizan para ladrillos de pavimento y ladrillos de juntas de cubierta en la sección de refrigeración.
El ladrillo de corindón β fundido es un producto blanco compuesto de cristales gruesos de β-Al2 O 3, que contienen entre un 92 % y un 95 % de Al 2 O 3, solo menos del 1 % de fase vítrea, y su resistencia estructural es relativamente débil debido a la red cristalina suelta. . Baja, la porosidad aparente es inferior al 15%. Dado que el propio Al2O3 está saturado con sodio por encima de 2000 °C, es muy estable frente al vapor alcalino a altas temperaturas y su estabilidad térmica también es excelente. Sin embargo, cuando entra en contacto con SiO 2 , el Na 2 O contenido en β-Al 2 O 3 se descompone y reacciona con SiO2 , y β-Al 2 O 3 se transforma fácilmente en α-Al 2 O 3 , lo que resulta en un gran volumen. contracción, provocando grietas y daños. Por lo tanto, sólo es adecuado para superestructuras alejadas del polvo volador de SiO2, como la superestructura de la piscina de trabajo de un horno de fusión de vidrio, el pico en la parte trasera de la zona de fusión y su parapeto cercano, la nivelación del horno pequeño y otras partes.
Debido a que no reacciona con óxidos de metales alcalinos volátiles, no habrá material fundido que rezume de la superficie del ladrillo para contaminar el vidrio. En el horno de fusión de vidrio flotado, debido al estrechamiento repentino de la entrada del canal de flujo de la parte de enfriamiento, es fácil causar la condensación de vapor alcalino aquí, por lo que el canal de flujo aquí está hecho de ladrillos β fundidos que son resistentes. a la corrosión por vapor alcalino.
3. Conclusión
Basado en las excelentes propiedades de los ladrillos de corindón fundido en términos de resistencia a la erosión del vidrio, resistencia a la espuma y resistencia a la piedra, especialmente su estructura cristalina única, apenas contamina el vidrio fundido. Hay aplicaciones importantes en cintas de clarificación, secciones de enfriamiento, canales, hornos pequeños y otras partes.
Hora de publicación: 05-jul-2024