Lasinsulatusuuni on lämpölaite tulenkestävästä materiaalista tehdyn lasin sulattamiseen. Lasinsulatusuunin käyttöteho ja käyttöikä riippuvat suurelta osin tulenkestävien materiaalien valikoimasta ja laadusta. Lasinvalmistustekniikan kehitys riippuu suurelta osin tulenkestävän valmistustekniikan parantamisesta. Siksi tulenkestävien materiaalien järkevä valinta ja käyttö on erittäin tärkeä sisältö lasinsulatusuunien suunnittelussa. Tätä varten on hallittava seuraavat kaksi kohtaa, joista toinen on valitun tulenkestävän materiaalin ominaisuudet ja soveltuvat osat, ja toinen on lasisulatusuunin kunkin osan käyttöolosuhteet ja korroosiomekanismi.
Sulatetut korunditiiletsulatetaan alumiinioksidia valokaariuunissa ja valetaan tietyn muotoiseksi määrätyksi malliksi, hehkutetaan ja lämpösäilytetään, ja sitten käsitellään halutun tuotteen saamiseksi. Yleisessä tuotantoprosessissa käytetään erittäin puhdasta kalsinoitua alumiinioksidia (yli 95 %) ja pientä määrää lisäaineita, laitetaan ainekset valokaariuuniin ja valetaan esivalmistettuihin muotteihin sulatuksen jälkeen korkeassa yli 2300 °C:n lämpötilassa. , ja pitää ne sitten lämpiminä Hehkutuksen jälkeen se otetaan pois ja irrotetusta aihiosta tulee vaatimukset täyttävä lopputuote tarkan kylmätyöstön, esikokoonpanon ja tarkastuksen jälkeen.
Sulatetut korunditiilet jaetaan kolmeen tyyppiin eri kidemuotojen ja alumiinioksidin määrien mukaan: ensimmäinen on α-Al2O3 pääkidefaasina, jota kutsutaan α-korunditiileiksi; toinen on α-Al2. O 3- ja β-Al2O3-kidefaasit ovat pääosin samassa sisällössä, jota kutsutaan αβ-korunditiiliksi; kolmas tyyppi on pääasiassa β-Al2O3-kidefaasit, joita kutsutaan β-korunditiileiksi. Float-lasin sulatusuuneissa yleisesti käytetyt sulatetut korunditiilet ovat toinen ja kolmas tyyppi, nimittäin sulatetut αβ-korunditiilet ja β-korunditiilet. Tämä artikkeli keskittyy sulatettujen αβ-korunditiilien ja β-korunditiilien fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin ja niiden käyttöön float-lasinsulatusuuneissa.
1. Sulattujen korunditiilien suorituskykyanalyysi
1. 1 sulatettu αβ-korunditiili
Sulatetut αβ-korunditiilet koostuvat noin 50 %:sta α-Al203:sta ja β-Al2O3:sta, ja nämä kaksi kiteitä on limitetty toisiinsa muodostaen erittäin tiiviin rakenteen, jolla on erinomainen vahva alkalikorroosionkestävyys. Korroosionkestävyys korkeissa lämpötiloissa (yli 1350°C) on hieman huonompi kuin sulatettujen AZS-tiilien, mutta alle 1350°C lämpötiloissa sen korroosionkestävyys sulaa lasia vastaan vastaa sulatettujen AZS-tiilien korroosionkestävyyttä. Koska se ei sisällä Fe2O3:a, TiO2:ta ja muita epäpuhtauksia, matriisilasifaasi on hyvin pieni ja vieraita aineita, kuten kuplia, esiintyy vähemmän todennäköisemmin, kun se joutuu kosketuksiin sulan lasin kanssa, joten matriisilasi ei saastu. .
Sulatetut αβ-korunditiilet ovat tiheitä kiteytymiseltä ja niillä on erinomainen korroosionkestävyys sulaa lasia vastaan alle 1350 °C:n lämpötilassa, joten niitä käytetään laajalti lasinsulatusuuneissa ja sen ulkopuolella, yleensä pesureissa, huulitiileissä, porttitiileissä jne. . Japanilainen Toshiba valmistaa maailman parhaiten sulatetut korunditiilet.
1.2 Sulatettu β-korunditiili
Sulatetut β-korunditiilet koostuvat lähes 100 % β-Al203:sta ja niillä on suuri levymäinen β-Al 2O 3 -kiderakenne. Isompi ja vähemmän tehokas. Mutta toisaalta sillä on hyvä halkeilunkestävyys, erityisesti se osoittaa erittäin korkeaa korroosionkestävyyttä vahvalle alkalihöyrylle, joten sitä käytetään lasin sulatusuunin ylärakenteessa. Kuitenkin, kun sitä kuumennetaan ilmakehässä, jossa on alhainen alkalipitoisuus, se reagoi SiO 2:n kanssa ja β-Al 2 O 3 hajoaa helposti ja aiheuttaa tilavuuden kutistumisen aiheuttaen halkeamia ja halkeamia, joten sitä käytetään paikoissa, jotka ovat kaukana lasiraaka-aineiden sirottelu.
1.3 Sulattujen αβ- ja β-korunditiilien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Sulattujen α-β- ja β-korunditiilien kemiallinen koostumus on pääasiassa Al 2 O 3, ero on pääasiassa kidefaasikoostumuksessa, ja ero mikrorakenteessa johtaa eroihin fysikaalisissa ja kemiallisissa ominaisuuksissa, kuten irtotiheys, lämpölaajeneminen. kerroin ja puristuslujuus.
2. Sulattujen korunditiilien käyttö lasinsulatusuuneissa
Sekä altaan pohja että seinä ovat suorassa kosketuksessa lasinesteen kanssa. Kaikissa lasinesteen kanssa suoraan kosketuksissa olevissa osissa tulenkestävän materiaalin tärkein ominaisuus on korroosionkestävyys, eli tulenkestävän materiaalin ja lasinesteen välillä ei tapahdu kemiallista reaktiota.
Viime vuosina sulatetun lasin kanssa suorassa kosketuksessa olevien sulatettujen tulenkestävien materiaalien laatuindikaattoreita arvioitaessa on kemiallisen koostumuksen, fysikaalisten ja kemiallisten indikaattoreiden sekä mineraalikoostumuksen lisäksi arvioitava myös kolme seuraavaa indikaattoria: lasin eroosionkestoindeksi, saostunut. kuplaindeksi ja saostunut kiteytysindeksi.
Korkeampien lasin laatuvaatimusten ja uunin tuotantokapasiteetin kasvaessa sulatettujen sähkötiilien käyttö laajenee. Lasinsulatusuuneissa yleisesti käytetyt sulatetut tiilet ovat AZS-sarjan (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ) sulatettuja tiiliä. Kun AZS-tiilen lämpötila on yli 1350 ℃, sen korroosionkestävyys on 2-5 kertaa α β -Al 2 O 3 -tiilen korroosionkestävyys. Sulatetut αβ-korunditiilet koostuvat tiiviisti porrastetuista α-alumiinioksidista (53 %) ja β-alumiinioksidista (45 %), jotka sisältävät pienen määrän lasifaasia (noin 2 %), jotka täyttävät kiteiden väliset huokoset erittäin puhtaasti, ja sitä voidaan käyttää jäähdytysosana altaan seinätiileinä ja jäähdytysosana pohjapäällysteenä. Tiilet ja saumatiilet jne.
Sulattujen αβ-korunditiilien mineraalikoostumus sisältää vain pienen määrän lasifaasia, joka ei tihku ulos ja saastuta lasinestettä käytön aikana, ja sillä on hyvä korroosionkestävyys ja erinomainen kulutuskestävyys korkeissa lämpötiloissa alle 1350 °C:ssa. lasinsulatusuunin jäähdytysosa. Se on ihanteellinen tulenkestävä materiaali säiliöiden seiniin, säiliöiden pohjaan ja float-lasinsulatusuunien pesukoneisiin. Float-lasinsulatusuunien suunnitteluprojektissa sulatettua αβ-korunditiiliä käytetään lasinsulatusuunin jäähdytysosan altaan seinätiilenä. Lisäksi sulatettua αβ-korunditiiliä käytetään myös jalkakäytävätiilissä ja jäähdytysosan peiteliitostiileissä.
Sulattu β-korunditiili on valkoinen tuote, joka koostuu karkeista β-Al203-kiteistä ja sisältää 92-95 % Al 2 O 3:a, vain alle 1 % lasifaasia, ja sen rakenteellinen lujuus on suhteellisen heikko löysän kidehilan vuoksi. . Matala, näennäinen huokoisuus on alle 15 %. Koska Al2O3 itsessään on kyllästetty natriumilla yli 2000°C:ssa, se on erittäin stabiili alkalihöyryä vastaan korkeissa lämpötiloissa, ja sen lämpöstabiilisuus on myös erinomainen. Kuitenkin joutuessaan kosketuksiin SiO 2:n kanssa β-Al 2 O 3:n sisältämä Na 2 O hajoaa ja reagoi SiO2:n kanssa, ja β-Al 2 O 3 muuttuu helposti α-Al 2 O 3:ksi, mikä johtaa suureen tilavuuteen. kutistuminen aiheuttaen halkeamia ja vaurioita. Siksi se soveltuu vain SiO2 lentävän pölyn ulkopuolella oleviin päällysrakenteisiin, kuten lasinsulatusuunin työaltaan päällysrakenteeseen, sulatusvyöhykkeen takaosassa olevaan nokkaan ja sen läheiseen kaiteeseen, pieniin uunin tasoituksiin ja muihin osiin.
Koska se ei reagoi haihtuvien alkalimetallioksidien kanssa, tiilen pinnalta ei vuoda sulaa materiaalia, joka saastuttaisi lasin. Float-lasin sulatusuunissa jäähdytysosan virtauskanavan tuloaukon äkillisen kapenemisen vuoksi täällä on helppo aiheuttaa alkalisen höyryn kondensaatiota, joten virtauskanava on valmistettu sulatetuista β-tiileistä, jotka ovat kestäviä. alkalisen höyryn aiheuttamaan korroosioon.
3. Johtopäätös
Sulattujen korunditiilien erinomaisten lasin eroosion kestävyyden, vaahdonkestävyyden ja kivenkestävyyden, erityisesti ainutlaatuisen kiderakenteensa perusteella, se tuskin saastuttaa sulaa lasia. Tärkeitä sovelluksia on selkeytyshihnassa, jäähdytysosassa, jakokanavassa, pienessä uunissa ja muissa osissa.
Postitusaika: 05.07.2024