熔融玻璃与质量好的耐火保温砖的反应造成的侵蚀,这种侵蚀以与玻璃液接触的池壁砖为代表。玻璃中最重要的是钠钙硅玻璃。一般的瓶罐玻璃和平板玻璃都属于这一类。这种玻璃中以SO₂为主要成分,含量在70%左右,Na₂O含量15%左右,CaO含量在10%左右,还有少量的Al₂O₃和MgO。为了改善玻璃的性能,以钠钙硅玻璃为基础可以引入氧化物。这些玻璃虽然种类较多,但都可以简化为SO₂含量、碱金属氧化物含量和碱土金属氧化物含量(CaO+MgO+BaO)来考虑。只要上述三种氧化物含量基本相同,则对耐火材料的化学侵蚀也基本相同。但是硼硅玻璃对轻质硅砖厂家耐火材料的化学侵蚀与钠钙硅玻璃不同。尤其是低碱或无碱硼硅玻璃,其酸性氧化物含量高,熔化温度也高。因此要使用特殊的耐火材料。
轻质耐火材料最早以轻质硅砖厂家轻质粘土砖为主,由于耐温性能有限,只能用到温度比较低的窑炉内使用,上世纪九十年代后期莫来石砖、氧化铝熔融喷吹技术逐渐成熟从而开发了空心球砖,近几年来耐火材料发泡工艺的成熟又开发了发泡型轻质耐火材料,使耐火材料的热导率大大降低,形成了质量好的耐火隔热砖。本世纪初,耐火纤维技术发展较快,耐火纤维的压成板、毡等定型材料工艺逐步完善且耐火纤维的温度不断提高,形成了目前的耐火纤维隔热材料系列产品。化学性质稳定,强度较高,可以抵抗炉窑局部机械震动不开裂,热效工作时抗渗漏性能强,不易被金属熔融液浸润,不粘结,导热与膨胀系数小,保证热工设备的稳定性。
轻质硅砖耐火材料的成分及其与玻璃反应生成物的成分与玻璃成分不同。这种不同成分可以是固相、气相或液相。结石和条纹、着色、气泡。耐火材料造成的污染,在大多数情况下都是轻质硅砖受侵蚀的结果。耐火材料受的侵蚀越严重,则造成的玻璃缺陷越多。耐火材料造成的结石有三种:一种是耐火材料原来的晶相,第二种是质量好的轻质硅砖厂家耐火材料与玻璃反应后生成的变质结晶,第三种是耐火材料被熔化后又重新析晶。由耐火材料产生的条纹通常是与结石共同存在的。有的结石是在条纹中析晶出来的,有的条纹是由于结石熔化造成的。另外一种不带有结石的条纹,这大部分是由于耐火材料中玻璃相造成的。由耐火材料产生的结石和条纹大部分是物理侵蚀和化学侵蚀共同作用的结果。由于耐火材料中含有Fe₂O₃、Cr₂O₃等物质,这都是强着色剂。因此耐火材料被侵蚀后,这些氧化物进入玻璃中会造成着色。
玻璃和配合料的挥发物在池炉的上部空间和蓄热室中部都存在,对这些部位的耐火保温砖进行化学侵蚀。挥发物的成分主要是轻质硅砖碱金属氧化物的化合物和硼的化合物,还有氟化物、氯化物和硫的化合物。这些挥发物除以气相状态与耐火材料发生化学反应外,在温度低时还会凝结成液相与耐火材料发生化学反应。其中钠的化合物在1400℃。时就会冷凝。这些冷凝液体通过浸润、扩散向唐山轻质硅砖耐火材料气孔内渗透。尤其是当上部结构砌体有龟裂和未充满泥浆的砌缝时,会给耐火材料造成很大的破坏。随着池炉技术的进步,蓄热室的高度不断增加,格子体自重对于下层格子砖及炉条碹的压力很大,当化学侵蚀将其损坏后,在损坏部位由于应力集中而破坏,结果会导致整个格子体的倒塌。
料粉对耐火材料的蚀损作用主要表现在粉料高温蒸发的碱性蒸气对耐火材料的侵蚀,如唐山隔热砖表面的熔蚀、内部的“鼠洞”等,以及格子砖中的反霞石化作用等。再者,粉料中超细粉的飞料在蓄热室格子体中集聚,形成瘤子,堵塞格子孔,严重时造成格子砖倒塌、损毁,被迫热修。蚀损作用随温度升高而加剧,熔化温度每提高50~60℃就会使使用期限缩短约一年。前脸墙、加料口、熔化部前部空间、池壁、小炉、蓄热室上层格子体等部位都会受到料粉的蚀损。玻璃液对轻质硅砖厂家耐火材料的蚀损作用比料粉要小得多,玻璃液与耐火材料界面层上的相反应是复杂的。玻璃液首先溶解耐火材料中的游离的SO₂。莫来石的溶解速度较小,它聚集到玻璃液和耐火材料的界面上,虽然小结晶的莫来石溶解了,但在使用时大结晶的莫来石甚至有了增长。
轻粘土砖唐山轻质硅砖只有在它所允许的最高耐热温度范围内才能发挥最大的保温作用。窑内一般内衬部位常与火焰、炉渣直接接触,仅适用于重质砖。轻粘土砖主要应用于热工设备和工业窑炉的保温层中,不受强高温熔融物料的侵蚀,也不受冲刷作用,有些地方还与火焰直接接触,涂上了耐火涂料,减轻了因炉渣和烟尘的侵蚀而造成的损失。在非熔化炉中,当然不会接触火焰。低于轻粘土砖温度上限的窑炉,可全部采用轻粘土砖轻质硅砖砌筑。潍耐新材料有限公司将一如既往秉行“以市场为导向,以质量为根本,以“合作互惠,共同发展”的经营理念为根基,深得国内外众多客户的信赖和支持,愿与业界同仁携手合作,共谋发展大计。