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1、《玻璃纤维》2000年第5期国产耐火材料在无碱玻纤池窑上的应用张连伟王振水(泰安泰山复合材料厂,泰安271000)1概述影响无碱玻纤池窑运行寿命的因素较多,但主要因素是来自于设计中对耐火材料的正确选择、合理的砌筑方案制定和完善的维护保养技术。选择好的耐火材料,不仅可以提高玻纤制品的产质量、燃料利用率,还可以延长窑炉寿命,降低产品单位成本。我国的无碱玻纤池窑技术起步较晚,与之相配套的优质耐火材料的研究、开发利用也明显迟于国外。国内早期几条池窑拉丝生产线珠海玻纤公司一、二期工程、泰安泰山复合材料厂万吨无碱池窑拉丝生产
2、线2致密氧化锆砖(等静压成型)在玻纤池窑中致密氧化锆砖常用于低温玻璃液接触部位或作为高温玻璃液接触耐火材料的背衬砖,如熔化部池底砖、挂钩砖、主通路池底砖及作业通路池底和池壁砖、流槽砖和漏板砖等。国外通常理化指标为:ZrO265%,SiO234%,体积密度4135göcm3,显气孔率<1%,耐压强度>200Nömm2,荷重软化点1700Ta℃。主要牌号有:美国CORHART的ZS-1300,ZS-1500,ZS-83、德国VGT的ZS65WA,ZS65WB、等,其耐火材料绝大部分采用进口产品。由于无碱玻纤池窑所用
3、耐火材料主要由美国CORHART、德VGT、日本品川等几大公司所垄断,价格昂贵,严重影响了国内玻纤企业的扩展和产品成本。国内耐火材料生产厂针对这一实际情况,研究、开发了适合于无碱玻纤池窑应用的优质耐火材料,并已在几座玻纤池窑上推广应用,如重庆国际复合材料公司、杭玻新兴玻纤厂7500吨无碱池窑都已运行两年以上,使用情况良好。下面就几种主要国产无碱玻纤池窑耐火材料的理化指标及在窑炉使用部位与国外材料作简要对比分析与同行共同探讨。日本品川UC—Z,UC—C等。我国耐火材料厂生产的两种致密锆砖,主要理化指标如表1所示:
4、表1两种致密锆砖主要理化指标HDZS—65HDZS—69ZrO2含量(%)6569SiO2含量(%)3329Fe3O2含量(%)0303显气孔率(%)<28～10体积密度(gö≥4126≥4115cm3)冷压强度(MPa)≥350≥300荷软T016(℃)≥1680≥168011—20—《玻璃纤维》2000年第5期由此可见,HDZS—65仅气孔率标准表2标准锆砖主要理化指标高,耐侵蚀性能略低于国外同类产品,而其HDZS—BVCZS他指标则等同甚至优于国外水平。在替代进(标准型)(异型)口方面,除要求耐侵蚀极高的接
5、触玻璃液部ZrO2(%)6565位砖还需采用进口产品外,其他如面砖和池壁砖的背衬砖、挂钩砖都可由国产材料代SiO2(%)3333替。Fe3O2(%)0505漏板砖由于特殊的使用环境,要求在耐显气孔率(%)18≤20侵蚀的基础上还要有良好的抗急冷急热性,ö111ö3)1375>365要求体积密度395gcm3,显气孔率<体积密度(gcm17%,耐压强度>70Nö冷压强度(MPa)≥100≥100mm2,荷重软化点1700Ta℃,抗热震次数>20次。荷重软化始点T06(℃)≥1700≥1680HDZS—69各项指标已
6、达到漏板砖要11求,已在国内某座无碱玻纤池窑上试用效果良好。据悉目前国内新开工建设的几座无碱4烧结合成莫来石砖、再烧结玻纤池窑都将选择HDZS—69作为漏板电熔莫来石砖砖,替代进口产品。烧结合成莫来石砖、再烧结电熔莫来石砖普遍使用于无碱玻纤池窑的火焰空间、池3标准锆砖(机压成型)标准锆砖一般使用在与窑炉火焰空间接触的部位和作为致密锆砖的背衬砖,要求有较强的耐侵蚀性能和较高的荷重软化点。国外产品的理化指标为:ZrO265%,SiO234%,Fe3O2<011%,体积密度3185göcm3,显气孔率≤10%,常温耐压
7、强度>110Nömm2,荷重软化点>1700℃。目前国外较常用的牌号有:美国CORHART的ZPR、德国VGT的ZS65AL、日本品川ZBK—L等。国内耐火材料厂目前生产的标准锆砖主要理化指标见表2。该指标与国外同类产品指标已基本一致,在窑炉观察孔、胸墙、投料口砖、通路烧嘴砖、盖板砖、致密锆砖的背衬等部位砖材都可替代进口产品。壁和池底耐火材料的背衬,如窑炉胸墙、碹顶、通路盖板、烧嘴、上部空间及其背衬等,根据使用部位不同,材质和加工工艺略有不同。碹顶及碹脚砖要求抗蠕变、抗热震性比较严格,在此部位应选用Al2O37
8、5%、Fe3O2≤013%、SiO224%左右的再烧结电熔莫来石砖,气孔率保持在13%以下,刚玉、莫来石相分布均匀。国外常用牌号有美国CORHART和德国VGT的MU75AF等。近几年,国内各耐火材料厂根据无碱玻纤池窑特殊要求,在原有产品基础上不断改进,分别拥有了自己的替代进口产品,并已在池窑上成功应用。窑炉其它部位用莫来石砖比碹砖要求相对要低,国产耐火材料已可以满足使用
