玻璃窯爐設(shè)計

目錄XXXI第六章窯爐耐火材料選用玻璃窯爐是由耐火材料構(gòu)成的熔制玻璃的熱工設(shè)備。耐火材料的質(zhì)量及合理的選用是影響玻璃池爐產(chǎn)量、質(zhì)量、燃耗及壽命的重要因素。選擇玻璃熔窯用耐火材料，應(yīng)考慮窯型、使用部位及其損毀機(jī)理、熔制玻璃的瓶中和燃料的種類等。玻璃熔窯用的耐火材料首先應(yīng)能很好的抵抗玻璃熔體和氣體作用的侵蝕，并應(yīng)具有足夠高的荷重軟化溫度和熱穩(wěn)定性?，F(xiàn)在，玻璃池爐實行了強(qiáng)化熔融，熔制溫度顯著提高，并且朝著池爐大型化和成型高速化方向發(fā)展，隨著燃料價格的上漲，節(jié)約能源技術(shù)引進(jìn)到窯爐領(lǐng)域，池爐實行了保溫，蓄熱室效率顯著改善，所有這些使玻璃池窯對耐火材料的使用條件也越來越苛刻，對耐火材料的要求也越來越高，可以說玻璃行業(yè)的發(fā)展沒有優(yōu)質(zhì)的耐火材料作保證是不可能的。玻璃池窯選用耐火材料原則如下：（1）根據(jù)窯爐的種類以及窯體格部位工作的特點合理的選用耐火材料；（2）根據(jù)玻璃成分選用相應(yīng)的耐火材料；（3）根據(jù)耐火材料的使用性能選用耐火材料；（4）極可能選用成批生產(chǎn)的耐火材料；（5）要避免不同材質(zhì)耐火材料之間的接觸反應(yīng)。6.1熔化部用耐火材料6.1.1與玻璃液相接觸的部分在玻璃池窯的熔化部，與玻璃液接觸的部分有：投料池、池壁、池底、耳池以及玻璃液分隔設(shè)備等。加料池的磚材受到配合料、玻璃液的侵蝕、料層的磨損、玻璃液流的沖刷、火焰的沖擊，所以損壞較為嚴(yán)重，需要耐高溫、耐磨損的材料。轉(zhuǎn)交常用41#無鑄孔點熔AZS磚，并且增加磚厚、加強(qiáng)風(fēng)冷，其他部位可用普通澆鑄的點熔AZS磚。加料池下層磚可用澆鑄的高嶺土大磚。熔制低堿或無堿玻璃時，因酸性侵蝕嚴(yán)重，宜選用電熔鋯鉻剛玉磚或電熔鋯英石磚，也可用熔融石英磚?？紤]到池壁上、下部的玻璃液溫度有差異，池壁上部一般選用ZrO2含量較高的電熔鋯剛玉磚，下部ZrO2含量低的電熔AZS磚或電熔莫來石轉(zhuǎn)。池底可用粘土磚或ZrO2含量較低的電熔AZS磚，其下面砌筑保溫層；其上面設(shè)置防護(hù)層和耐磨層（俗稱：襯磚）：防護(hù)層用鋯英石搗打料或電熔剛玉搗打料，耐磨層是在防護(hù)層的上面，該層直接與玻璃液接觸，常用耐侵蝕、耐磨的電熔AZS磚。對于日用玻璃池窯的玻璃液分隔設(shè)備—流液洞來說，其側(cè)面和蓋板受玻璃液的侵蝕嚴(yán)重，一般為41#無鑄孔電熔AZS磚，或更為優(yōu)質(zhì)的無鑄孔電熔氧化鉻磚。6.1.2火焰空間火焰空間部分包括：前臉墻、大碹、胸墻、小爐、氣體空間分割裝置。這些部位既受到配合料粉塵和玻璃液揮發(fā)物的高溫侵蝕，還要承擔(dān)較高載荷以及換火帶來的周期性溫度波動。前臉墻受配合料的磨損、蝕損及溢出火焰的嚴(yán)重沖刷，常用33#電熔AZS磚和燒結(jié)AZS磚復(fù)合使用。大碹和胸墻主要受到堿性硫酸鹽凝聚形成的蜂窩狀蝕損以及燒損，其耐火磚在高溫下對玻璃液揮發(fā)物要穩(wěn)定，荷重軟化溫度和抗蠕變性能要交高?？蛇x硅磚、優(yōu)質(zhì)硅磚、33#電熔AZS磚。小爐用磚要求：耐高溫、耐侵蝕、耐沖刷，抗熱震。燒發(fā)生爐煤氣時，可采用硅磚甚至高嶺土大磚，但舌頭磚窯用33#電熔AZS磚；燒高熱值燃料時，噴火口、斜碹夾層、噴嘴磚可選用33#電熔AZS磚；斜坡碹、水平通道碹選用硅磚；底面磚要用燒結(jié)致密的剛玉磚。關(guān)于氣體空間分隔裝置：平板玻璃的分隔裝置與大碹的材質(zhì)相同；日用玻璃池窯的花格墻可選用硅磚或燒結(jié)莫來石磚。6.2冷卻部用耐火材料冷卻部溫度較低，因此玻璃液對耐火磚的侵蝕程度較輕。所以，其抗侵蝕性以不是主要問題，但更嚴(yán)格的是：耐火材料不得污染玻璃液，冷卻部可用氧化法的33#電熔AZS磚、電熔α、β-剛玉磚、電熔α-剛玉磚等。低溫部位還可以選用電熔莫來石轉(zhuǎn)或低標(biāo)號的電熔AZS磚；冷卻部氣體空間，個別用電熔AZS磚，一般用硅磚。低堿玻璃池窯和無堿玻璃池窯，還可以使用電熔石英磚或電熔鋯莫來石磚。6.3錫槽用耐火材料錫槽對其耐火材料及其加工的要求比較嚴(yán)格。入口用硅線石磚；流道、流槽本體可用33#電熔AZS磚、電熔α-剛玉磚、硅線石磚；閘板用熔融石英磚。錫槽本體的耐火磚是用1000t壓磚機(jī)或風(fēng)動搗固機(jī)成型后，按照嚴(yán)格制定的燒成制度燒制，再加工而成。按材質(zhì)不同，錫槽本體的耐火材料分為兩大類：耐火粘土磚和燒結(jié)耐熱混凝土塊。因易受錫蒸汽及堿蒸氣的侵蝕，所以對電熱元件要求比較高，為此錫槽內(nèi)貼面常用莫來石或硅線石。頂蓋磚是按照極其嚴(yán)格的質(zhì)量控制生產(chǎn)出的低導(dǎo)電率、高強(qiáng)度、高抗侵蝕性和嚴(yán)格尺寸的耐火磚。6.4蓄熱室用耐火材料（1）碹磚和墻磚蓄熱室的侵蝕主要來自配合料及其揮發(fā)物，但其侵蝕比熔化部上部慢。其碹頂多用硅磚、高爐磚、電熔α-剛玉磚、鎂質(zhì)磚、電熔AZS磚、直接結(jié)合鎂質(zhì)磚或鉻質(zhì)磚：硅磚抗堿蒸氣能力較差，高溫時又存在熔蝕；高鋁磚雖無溶蝕，但存在剝落；鎂質(zhì)磚抗堿侵蝕能力強(qiáng)，但其高溫強(qiáng)度較差。所以，當(dāng)上部溫度大于1500℃，且碹跨度有較大時，一般采用電熔AZS磚、直接結(jié)合鎂質(zhì)磚或鎂鉻質(zhì)磚，也可用金屬包皮的堿性耐火磚碹頂。蓄熱室的側(cè)墻和分隔墻主要選用抗熱震性較好的耐火磚：上部墻可用鎂質(zhì)磚；中部墻可用鎂質(zhì)磚或低氣空率的粘土磚；下部墻可用低氣孔率的粘土磚。（2）格子磚格子磚應(yīng)有較好的耐侵蝕性，且高溫強(qiáng)度要大，抗熱震性要好，受侵蝕后生成物的粘度小。傳統(tǒng)格子體用粘土磚，但粘土磚抗堿侵蝕能力較差，且易剝落，剝落物在低溫部位凝固而會堵塞格孔。所以，現(xiàn)在多采用硅磚取代粘土磚。6.5煙道和煙囪用耐火材料在煙道和煙囪內(nèi)，因氣體溫度較低，用粘土磚和普通建筑用磚即可。6.6玻璃退火窯用的耐火材料玻璃退火窯的使用溫度較低，制品又不與窯體接觸，所以，對于其構(gòu)筑材料耐火性能的要求不高。鋼結(jié)構(gòu)退火窯為兩層金屬殼體、中間夾裝一層保溫棉；傳統(tǒng)磚結(jié)構(gòu)退火窯，用粘土磚和建筑紅磚砌筑即可。參考文獻(xiàn)

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