玻璃熔窯槽底耐火磚的質(zhì)量要求
槽底底磚是用千錫槽槽體內(nèi)襯的特殊耐火材料,對其質(zhì)星要求有如下幾點(diǎn):尺寸精度、高彈性、低發(fā)泡性、低滲透性無水平裂縫。
(1)高彈性
高彈性可防止磚體水平斷裂上浮,常用應(yīng)變率指標(biāo)衡彈性,即磚體通過變形釋波內(nèi)應(yīng)力的能力。
錫槽升溫時,耐火磚與耐火磚之間相互擠壓,由于上下存在溫差而使上下耐火磚的膨脹量不一樣,底磚受到剪應(yīng)力,此時底磚容易發(fā)生底斷層現(xiàn)象。如果底磚彈性差,則砌筑中用大磚縫。大磚縫會使每塊磚成為“獨(dú)立“的船體結(jié)構(gòu),因此可以避免因擠壓而促使磚的松動,從而使槽底具有一定的安全性,但大磚縫中貫通到鋼殼的錫液成為優(yōu)良的熱導(dǎo)體,在承托玻璃的錫液中形成“冷筋",“冷筋”最終作用到玻璃上,加重了表面變形。
如果底磚的彈性較好,則在砌筑過程中用小磚縫。小磚縫有以下優(yōu)點(diǎn):由于磚的彈性好.故受熱膨脹產(chǎn)生的較高擠壓應(yīng)力能夠通過變形得到部分釋放,避免了應(yīng)力積蓄引起的磚體斷裂浮起;另外,隨著溫度的升高,耐火磚與耐火磚之間相互擠壓,將滲透到磚縫中的錫液減少到最低程度,有利于提高錫液的均勻性。
(2)低發(fā)泡性
錫槽底磚的另一個缺陷是H2氣能擴(kuò)散到耐火磚的表層和深層中去,而后從耐火磚體中釋放岀來,沖擊柔軟的玻璃帶,形成"霧點(diǎn)",影響玻璃的質(zhì)量。目前,衡量底磚發(fā)泡傾向的指標(biāo)為氫擴(kuò)散度,一般認(rèn)為氫擴(kuò)散度小于150mmH20可防止冒泡。
⑶低滲透性
透氣度是用于判斷底磚抗?jié)B透力的一個指標(biāo),從一個側(cè)面間接判斷抗霞石化的能力,透氣度越小,抗?jié)B透能力越好。眾所周知,槽底磚損壞的主要原因之一是地磚吸收來自玻璃的Na20。形成了霞石CNa2O? AL203- SiO2),產(chǎn)生 體積膨脹(+20%),這種生成霞石的現(xiàn)象稱為霞石化。
Sn2+將玻璃帶表面的Na+置換出來,這種離子交換無法避免,當(dāng)剪應(yīng)力超過磚的強(qiáng)度時,磚就會發(fā)生剝落而上浮,剝落的最大尺寸為7"(英寸)(177. 8mm),所以稱為7"上浮物,這種現(xiàn)象稱為7英寸效應(yīng)。耐火磚在高溫下的內(nèi)應(yīng)力,加上耐火磚與耐火磚之間的擠壓應(yīng)力,也促使7"上浮物的發(fā)生。
霞石化不可避免,但可以減小到令人滿意的程度。重要的是使Na20只停留在底磚的表面約0.1mm處,而不再向深層滲透,這樣即使形成了霞石,也不至于因應(yīng)力而產(chǎn)生剝落。為了防止Na20向深層滲透,降低磚的氣孔率,采用低透氣度,但磚的彈性會降低。
控制底磚霞石化的措施有:底磚中玻璃相的存在,能有效地防止霞石化,有效地阻擋Na20向磚內(nèi)擴(kuò)散 因?yàn)椴A嗟酿ざ容^大,形成了一層保護(hù)層,阻止了Na20向磚內(nèi)擴(kuò)散,即使磚表面有霞石,由于體積膨脹,霞石將玻璃相擠出晶粒之外,擠到開口孔中,又起到阻止Na+向內(nèi)部侵害的作用;其二是控制底磚的透氣率,阻止Na+的擴(kuò)散;另外控制Na2O的含量使之小于0.1%。