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

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