玻璃窯用耐火磚的性能分析

　　玻璃窯用耐火磚根據(jù)其材質(zhì)的不同主要有硅磚、堿性磚、電熔鋯剛玉磚、莫來石磚等。

　　1、硅磚

　　硅磚具有荷重軟化溫度高及高溫蠕變小等良好的高溫性能，同時有良好的高溫抗侵蝕能力，且由于其生產(chǎn)工藝成熟，價格便宜，在玻璃窯爐中運用廣泛。眾所周知，硅磚的礦物組成有方石英、鱗石英、殘余石英和少量硅酸鹽液相組成，硅磚在使用時各種晶相的轉(zhuǎn)變?nèi)栽谶M(jìn)行中，且在晶相轉(zhuǎn)變過程中有較大的體積變化，導(dǎo)致硅磚的熱震穩(wěn)定性較差。當(dāng)溫度達(dá)到1470℃時，硅磚中的鱗石英會轉(zhuǎn)變成方石英，方石英是硅磚中穩(wěn)定的一種晶相，會增強硅磚的理化性能指標(biāo)，當(dāng)窯爐中有些部位低于1470℃時，鱗石英的存在會降低硅磚的使用性能，特別是堿塵或堿蒸氣此時會對硅磚中的硅鈣石(CaO·SiO2)產(chǎn)生侵蝕反應(yīng)，在硅磚中開始產(chǎn)生玻璃相，而玻璃相會逐漸熔解硅磚中的大顆粒氧化硅，使硅磚產(chǎn)生溶解與剝落，從而影響硅磚的使用效果。

　　2、堿性磚

　　堿性磚對堿塵有較強的抗侵蝕能力，但在格子體高溫區(qū)，鎂磚易受SiO2、V2O5和CaO的侵蝕，造成格子磚體積膨脹而產(chǎn)生剝落。在格子體中下部，也就是格子體的冷凝區(qū)，鎂磚易發(fā)生硫酸鹽的侵蝕反應(yīng)。直接結(jié)合鎂鉻磚是目前中下部格子體的選擇，但直接結(jié)合鎂鉻磚中的Cr2O3會對水資源產(chǎn)生污染，歐美一些國家已禁止了鎂鉻磚的使用，相信不久我國也會限制含鉻制品的使用。

　　堿性磚導(dǎo)熱系數(shù)高，膨脹紊數(shù)大且蠕變率較高，烤窯時產(chǎn)生變形，不利于窯體密封。相比莫來石磚，墻體散熱量增加，增加窯爐保溫成本。

　　3、電熔鋯剛玉磚

　　電熔鉛剛玉磚具有良好的抗配合料侵蝕性能，在溫度相對穩(wěn)定的情況下，幾乎可以用在玻璃窯爐的所有高溫區(qū)。電熔鋯剛玉磚的缺點是其熱震穩(wěn)定性差，不適合用在溫度波動較大的部位。同時電熔鋯剛玉磚導(dǎo)熱系數(shù)高，造成窯體散熱量大，不利于節(jié)能和改善操作環(huán)境。相比玻璃窯爐用其它耐火材料，電熔鋯剛玉磚的施工難度大且價格昂貴。

　　4、莫來石磚

　　莫來石磚分兩類，一類是燒結(jié)莫來石磚，是以天然莫來石為主要原料，加以添加劑壓制燒結(jié)而成，由于天然莫來石原料的化學(xué)成分和礦物組成的不穩(wěn)定，燒結(jié)的莫來石磚的理化性能指標(biāo)穩(wěn)定性較差，高溫蠕變率較高，但其高溫強度和熱震穩(wěn)定性較高，可以用在熔窯溫度較低的區(qū)域如蓄熱室的中下部。

　　另一類為再燒結(jié)莫來石磚，是以合成莫來石為主要原料加以添加劑再燒結(jié)而成，合成莫來石來源于燒結(jié)和電熔兩類，由于原材料性能的可控性，所以燒結(jié)莫來石磚制品的理化性能穩(wěn)定，高溫物理性能良好且抗侵蝕能力強，特別是再燒結(jié)電熔莫來石磚，由于莫來石化更加充分，制品抗堿塵和堿蒸氣化學(xué)侵蝕能更強，可以用在高溫區(qū)域，如小爐和蓄熱率上部結(jié)構(gòu)等部位。

　　分析研究認(rèn)為，煙氣中的堿蒸氣對耐火材料的侵蝕為強烈，莫來石磚中的莫來相會在1270℃以上時與煙氣中的堿蒸氣(NaOH)反應(yīng)，在莫來石磚的表面形成穩(wěn)定的剛玉相和部分玻璃相，從而有效阻止堿蒸氣對莫來石磚的進(jìn)一步侵蝕，提高了莫來石磚抗堿蒸氣的侵蝕能力。