浮法玻璃生产线锡槽底部耐火材料的发展

《浮法玻璃生产线锡槽底部耐火材料的发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浮法玻璃生产线锡槽底部耐火材料的发展浮法玻璃生产线锡槽底部耐火材料的发展浮法玻璃生产线锡槽底部耐火材料的发展浮法玻璃生产线锡槽底部耐火材料的发展38中国玻璃2008年第4期浮法玻璃生产线锡槽底部耐火材料的发展当前,全世界超过9O%的平板玻璃是通过使用20世纪60年代初期开发的浮法玻璃工艺生产出来的.工艺中,玻璃液流至可以控制温度的锡槽内.该工艺可以保证玻璃表面的平整度,用于制镜时无需再进行研磨加工,因此已被广泛采用.由于建筑业和汽车翎造业都需要使用浮法玻璃,因此,对玻璃质量的要求相当高,即使是最小的缺陷都会影响到玻璃的视觉效果.仔细检查所有可能造成玻璃缺陷的部分,包括锡槽,这

2、是浮法玻璃厂的关键部分之一.因为,锡槽底部耐火材料受侵蚀是造成玻璃缺陷的潜在根源,需要将这一现象降至最低.本文将对锡槽底砖的历史以及从开始使用浮法玻璃工艺…以来的几年内所发现的侵蚀种类进行描述.根据这段历史,现在已经开发出一种新型,理想的耐火材料,可保证受侵蚀的程度最小,与锡槽内介质,锡液和玻璃液发生的反应最少.锡槽底部耐火材料的发展在锡槽底部安装有大块的耐火砖,被称作模块砖.大砖表面的标准尺寸通常为960×605,-,-.,高度在305—152m之间.标准大砖具有4个螺柱孔,通过这4个螺柱孔可以用螺栓将大砖固定在锡槽壳体上.锡槽大砖的标准布局如图l所示.由于在浮法玻璃工艺的

3、初期,这些大砖都是以耐火土为主要原料;然而,由于这些耐火砖的化学和矿物成分不同,因此,出现了下文中所提到的问题.含253O%氧化铝的富含玻璃相的大.砖图1锡槽底砖布置图如果使用的时间较短,可以安装含25～30(wt%)氧化铝的富含玻璃相的耐火砖;但是,观察到玻璃中的Na20经锡液附着在耐火砖的表面.由于耐火材料中氧化铝的含量低,二氧化硅的含量高,因此,形成了长石(例如,钠长石(Na20,AI20,,6SiOz)和硅酸钠.这些新形成的矿物中的一部分在低于800~C的温度下熔化,结果在模块砖的表面形成了玻璃状液滴,溶解于玻璃带内形成了不合格的玻璃缺陷.这一现象被称作为”蝌蚪”效应

4、.含约40%氧化铝的大砖将铝含量增至约40%可降低蝌蚪效应;但是,使用了几年之后,又出现了新的问题.锡槽内的耐火砖在固定层(垫圈的位置上)的水平面上出现裂缝,耐火砖的一部分,厚度约为180mm,浮了起来.这些浮块阻碍了玻璃的生产.由于浮块具有一定的厚度,这一现象被称之为”7”效应.现在还未找到这一问题的真正原因,下面仍将对这一问题进行讨论.膨胀缝太窄:膨胀缝的作用是尽可能防止锡进2008年第4期中国玻璃入缝隙.但实际上,大砖的膨胀和大砖内所获得的张力比理论计算值要重要的多,导致最后出现裂缝和断开.冷修期间对膨胀缝的清理不彻底:在20世纪60年代,熔窑的使用寿命短于锡槽的使用寿

5、命,在第2个使用周期里,无需更换锡槽的耐火内衬.在烤窑过程中,为了避免增压,必须清理锡缝.但是,这并不是完全有用的,因此,出现了裂缝和漂浮的现象.新砖内出现裂缝:在2O世纪60年代,螺柱孔是在烤砖前钻好的.在烘烤过程中,垫圈位置上应力增加,出现裂缝.在锡槽加热的过程中,另外,在二次加热过程中,裂缝增大导致最后完全裂开,形成浮块.估计大砖的柔韧性无法抵挡所产生的应力,而玻璃制造商又需要柔韧性较高的材料.因为,含约40%氧化铝的大砖含有约30%的玻璃相,而玻璃相增加了大砖的脆性,降低了大砖的柔韧性,所以,有必要开发出一种玻璃相较低的材料.含43—46%氧化铝的大砖大约在19r70

6、年,采用了含约43%氧化铝和15%玻璃相的大砖.与具有较高玻璃相的耐火砖相比,这种砖比较柔韧.但是,由于这种材料较易受到碱的侵蚀,因为,该材料含有氧化铝,与NazO接触时可形成长石的替代物霞石,从而出现另外一个问题.此外,所形成霞石的量取决于氧化铝的具体含量,当氧化铝的含量达到45%(图2)时,所形成霞石的量可达到最高值100%.霞石的形成导致如下结果.体积膨胀相当大,从20%(含60%霞石)至35%(100%霞石)(见图2).与原来的耐火土相比,耐火土和霞石的热膨胀不同.使用含约45%氧化铝的材料,几年后会出现大砖剥落的现象.在平板玻璃的厚度发生改变(或者调整锡槽的热分布)

7、后,霞石外壳脱皮通常是从第4—6贝开始.在随后几个月的使用中,脱皮现象还将移至第2—8贝,在这段时间内,脱皮的面积有所扩大.在有些情况下,生产不得不中断,以便更换相应的底砖.图3所示为霞石脱皮样本.:善誊蠢..≮..,.:_j.蠢≥蔓j囊.;一二=一一_’.参幕≥誊≯.鬟≮00≯一lllj砖莘尊麓奎.:.;_=.,I警≯0一__l为

8、o幅l哇{t?,AI岛fw瞒l休髟膨雌—N咖r啪c州暑呲%l一Ⅷ帅eex∞rIs}onI%}图2随AkO含量的变化,霞石的形成和体积的膨胀图3典型的霞石脱皮含38～40%氧