玻璃窑用耐火材料的分类主要根据其化学组成、物理性能及使用部位进行划分,以下为详细分类:
一、按化学组成分类
1. 硅质耐火材料
- 主要成分:SiO₂(≥93%)
- 代表产品:硅砖
- 特性:高温强度高(1600-1650℃),但抗碱性侵蚀差。
- 应用:玻璃窑上部结构(如大碹、胸墙),因不与玻璃液直接接触。
2. 铝硅质耐火材料
- 高铝砖
- Al₂O₃含量:48%-90%
- 特性:耐高温、抗侵蚀性较好,但抗热震性一般。
- 应用:蓄热室墙、小炉等中高温区域。
- 莫来石砖
- Al₂O₃含量:60%-75%
- 特性:热稳定性好,抗侵蚀性强。
- 应用:过渡区域(如池壁上部)。
3. 锆质耐火材料
- 电熔锆刚玉砖(AZS)
- 成分:Al₂O₃-ZrO₂-SiO₂,含ZrO₂ 33%-41%(分33#、36#、41#)。
- 特性:抗玻璃液侵蚀极强,但热震稳定性较差。
- 应用:熔池关键部位(如池壁、流液洞、加料口)。
- 烧结锆英石砖
- 成分:ZrO₂+SiO₂。
- 特性:抗碱性侵蚀好,用于特定侵蚀区域。
4. 碱性耐火材料
- 镁砖、镁铬砖
- 特性:抗碱性侵蚀强,但易与酸性玻璃反应。
- 应用:少用于玻璃窑,可能用于蓄热室下部。
5. 轻质保温材料
- 硅酸铝纤维、氧化铝空心球砖
- 特性:低导热系数,用于减少热损失。
- 应用:窑体保温层。
二、按使用部位分类
1. 熔池区域
- 池壁/池底:电熔锆刚玉砖(AZS 41#)、致密锆英石砖。
- 加料口:抗热震性强的AZS 36#。
2. 上部结构
- 大碹/胸墙:硅砖(耐高温但需避免碱性蒸汽)。
- 小炉/喷火口:高铝砖或莫来石砖。
3. 蓄热室
- 格子体:镁铝尖晶石砖(抗碱性粉尘)、高铝砖。
- 下部支撑:耐压强度高的烧结锆砖。
4. 特殊部位
- 流液洞:高锆含量AZS(41#)或铬刚玉砖。
- 电极孔:抗侵蚀的致密氧化铝砖。
三、按生产工艺分类
1. 电熔耐火材料
- 如AZS砖,通过电弧炉熔融浇铸,结构致密,抗侵蚀性强。
2. 烧结耐火材料
- 如高铝砖、硅砖,经高温烧结,成本较低但抗侵蚀性稍弱。
3. 不定形耐火材料
- 耐火浇注料、捣打料,用于修补或复杂形状部位。
四、选材关键因素
1.温度:高温区(如熔池)需耐1700℃以上的材料(如AZS)。
2. 化学侵蚀:接触玻璃液处需抗SiO₂、Na₂O侵蚀(如锆质砖)。
3. 热震稳定性:温度波动大的区域(如加料口)需抗热震材料。
4. 机械强度:承重部位(如大碹)需高荷重软化温度的材料。
五、常见品牌与型号
- AZS系列:中国 AZS33、AZS36、AZS41;法国西普(SEPR)ER-1711(33#)、ER-1685(41#)。
- 硅砖:Saint-Gobain SILEX。
- 轻质砖:Morgan Thermal Ceramics的氧化铝空心球砖。
通过合理选材,可显著延长玻璃窑寿命(通常5-15年),并提高能源效率。实际应用中需结合窑炉设计、燃料类型及工艺条件综合选择。
玻璃窑用耐火材料的分类