低玻璃相熔铸azs耐火材料的研究

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1、编号：RD07001低玻璃相熔铸AZS耐火材料的研究项目立项书项目名称：低玻璃相熔铸AZS耐火材料的研究项目申报单位：北京瑞泰高温材料科技股份有限公司项目主持单位：北京瑞泰高温材料科技股份有限公司项目编号：RD07001单位负责人签章北京瑞泰高温材料科技股份有限公司2007年1月10日立项理由1.国内外相关技术与产品现状、问题、趋势和本项目的意义熔铸AZS材料是用于砌筑玻璃窑炉的关键性部位的主体耐火材料。该种材料的主要矿物组成为斜锆石(ZrO2)、刚玉(Al2O3)，以及硅铝酸钠玻璃相。玻璃相起助熔，以及松弛退火时产生的热应力、相变产生应力，防止开裂

2、和提高产品合格率的作用。但是，玻璃相是极易被侵蚀，严重影响耐火材料的质量以及玻璃产品的质量。1950－60年代，我国就用还原法生产熔铸AZS耐火材料。80年代，我国又研制了氧化法工艺生产熔铸AZS耐火材料。虽然，已将玻璃相析出温度从1100℃提高至1400℃以上。但是，一直未能解决熔铸AZS耐火材料合格率低、性能不高、稳定性差和影响玻璃质量的问题。我国是世界最大的平板玻璃生产国。2007年1-12月累计生产平板玻璃5.3亿重量箱，比上年同期增长12.5%。今后,中国玻璃工业的发展主要体现在如下几方面：提高玻璃质量：影响质量的结石、气泡、玻筋等均与耐火

3、材料有关关。为提高玻璃质量，要求采用具有优异抗侵蚀和气泡析出性能的耐火材料。扩大熔窑规模：目前，浮法窑已从400T/D增加到≥900T/D。大型化后，熔窑跨度增大、温度和熔化率提高，需要采用更高档的耐火材料。提高熔窑寿命：我国熔窑寿命现为6～8年，若能提高到8～12年就可大为减少冷修带来的经济损失。提高窑龄主要应提高熔窑关键部位所使用耐火材料的质量。降低能源消耗：全氧燃烧具有明显的节能效果，是熔窑的发展方向之一。在发达国家，大量的瓶罐玻璃、纤维玻璃、电子玻璃，和一些浮法窑都采用了全氧燃烧技术。但实施全氧燃烧后，耐火材料的侵蚀加快，需要大量采用优质耐火

4、材料，特别是高级熔铸AZS材料。为满足玻璃工业发展的需求，本企业提出进行低玻璃相熔铸AZS耐火材料的研究。这一研究已经得到国家重大科技支撑计划的支持。2.本项目的主要技术曾列入过哪些科技计划和取得的阶段成果本项目已获得国家十一五重大科技支撑项目“绿色制造工艺与装备”，所属课题“玻璃熔窑全氧燃烧技术”的资助，子课题编号2006BAF02A26。该子课题已于2007年5月正式启动。目前，子课题的的各项工作正在深入进行之中。（一）实施方案1.本项目的具体内容、技术与装备特点、关键技术和关键工艺；具体内容：本课题将研究开发低玻璃相AZS砖以满足全氧燃烧对高档

5、电熔耐火材料的需求。采用特定方法在降低AZS砖的玻璃相、提高电熔砖质量的同时，保证产品的合格率。关键技术：1）建立熔炼过程的数学模型，进行模拟和优化控制，保证获得合格的熔体。2）精心设计工艺参数，控制铸模中的凝固－结晶－退火过程，从而控制缩孔的体积和部位，形成最佳的组织，尽可能减少残余应力。3）利用无损检测技术探伤，淘汰不合格的砖坯，合理使用合格但质量有所差别的砖坯，以提高材料的最终使用寿命。关键工艺：1）使用特殊配方使制砖料易于熔化，避免熔点很高、冷却时又产生相变的氧化锆生成粗大的斜锆石晶体，引起砖材开裂。2）提高熔炼终点控制水平，保证熔体具有合适

6、的温度、成分、氧化程度和均匀性，提高产品的内在质量的稳定性。3）合理设计铸模，控制致密部分、隔热部分的形状尺寸和材质性能，通过控制冷却、均衡散热来减少粘砂、鼓肚、发泡、开裂等缺陷，提高产品的外观质量。2.实施方式和采用技术路线本项目是瑞泰科技自主创新项目，本企业生产技术人员提出技术路线和实施方案，主要采用改进原料配比，优化工艺参数，和采用新型专用加工设备保证技术路线的实现。3.项目进度安排、实施期限和预期达到的技术性能指标和参数项目进度安排：2007年1月到2008年12月实施期限：2年到期达到的技术性能指标和参数：Al2O3≤48ZrO2≥35.5

7、SiO2≤15K2O+Na2O+CaO+MgO≤1.4常温耐压强度（MPa）≥200荷重软化温度（0.2MPa,℃)≥1700玻璃相含量（％）≤19（一）技术经济指标该项目完成后，可大幅度降低熔铸AZS产品的玻璃相，提高的成品率，对比如下：指标现有技术改进技术玻璃相含量23％19％成品率65％85％项目完成后，瑞泰科技可为高端玻璃市场提供更多的优质熔铸AZS产品，满足市场需求，不但提高了熔铸耐火材料生产技术，同时也为高端玻璃市场发展作出贡献。（二）项目资金1、项目总资金与年度资金预算本项目总资金预算为550万元，2007年计划资金350万元，2008

8、年计划资金200万，全部为自有资金。年度工资原材料燃料及动力试验研究费装备调试费折旧费其他合计2007110