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耐火混凝土在玻璃窑的应用

作者:寰洋实业  发布日期:2017-10-11

玻璃窑是指玻璃制造中用于熔制玻璃配合料的热工设备,玻璃窑有两种,一种是火焰熔窑,一种是电熔窑,玻璃窑的运转离不开优质的耐火材料,耐火混凝土属于不定型耐火材料中的材料之一,又称为耐火浇注料,主要用耐火骨料和耐火粉料混合制成。


火焰熔窑以煤、重油、煤气或天然气为燃料的熔窑。燃煤的坩埚窑设火箱,煤燃烧后产生半煤气,在喷火筒内与二次空气混合燃烧,火焰在窑膛空间传递热量。


电熔窑以电能为热源的熔窑。坩埚窑有电阻加热和感应加热两种加热方式。熔制光学玻璃的坩埚窑一般在窑膛侧壁安装碳化硅或二硅化钼电阻发热体,进行间接电阻辐射加热。

 

耐火混凝土

耐火混凝土


耐火混凝土其耐火度高于1580℃以上的成为耐火混凝土,耐火度低于1580℃的混凝土称为耐热混凝土。耐火混凝土以其体积密度的不同可分为“重质耐火混凝土”和“轻质隔热保温耐火混凝土”两种。亦可将其掺水或胶结剂等混合,经捣打或浇注在模型中凝结硬化,制成预制块。


耐火混凝土同定形耐火砖相比具有以下优势:


1、工艺简单,取消了复杂的烧成工序。

2、使用方便,具有可塑性和整体性,便于复杂制品的成型。

3、成本低,筑炉施工可机械化,使用寿命可与耐火砖相近。

目前已用于蓄热室墙、烟道、煤气发生炉炉盖、退火窑窑顶和锡槽槽体等部位。


轻质隔热耐火混凝土


轻质隔热耐火混凝土通常又被称之为轻质保温浇注料或者轻质耐火隔热浇注料。主要由轻质耐火骨料和轻质耐火粉料及其他的添加剂混合制备而成。


施工方式通常采用浇注法施工,有时也采用喷射、喷涂法施工。轻质隔热耐火混凝土施工方便和迅速,特别是在窑炉结构非常复杂,定形耐火材料无法应用之处具有超凡的优势。其施工较容易,并有节约能源等许多优点,在近几年的工业窑炉应用中,耐火材料已逐渐不定形化、精密化。


轻质隔热耐火混凝土作为兼具不定形及轻质隔热两大技术性能优势,现已被广泛用作许多高温工程的隔热材料。轻质耐火混凝土通常按其所用轻质骨料命名,如氧化铝空心球混凝土、膨胀蛭石混凝土、膨胀珍珠岩混凝土等。轻质耐火混凝土的性能主要取决于轻质骨料和胶结材料的性能。


轻质耐火骨料


选用轻质骨料配制轻质隔热耐火混凝土主要取决于混凝土的使用温度,一般在800〜1000℃以下使用时,采用膨胀蛭石、膨胀珍珠岩或硅藻土;在1100〜1400℃的温度范围内使用时,采用轻质黏土骨料;在更高的温度下使用时,采用氧化铝空心球、氧化锆空心球、耐火纤维等高级隔热骨料。


胶结材料


轻质隔热耐火混凝土通常使用铝酸盐水泥(耐火水泥)、水玻璃、硅溶胶和磷酸盐作胶结材料,胶结材料的性质对轻质隔热耐火混凝土有很大影响。

 

 

轻质隔热耐火混凝土的热导率
轻质隔热耐火混凝土的热导率


轻质隔热耐火混凝土的热导率取决于轻质骨料的种类,胶结材料和容重等因素上图示出了各种轻质隔热耐火混凝土的热导率与温度的关系。在实际应用中,由于轻质隔热耐火混凝土内衬断面上存在着温度梯度,在不同的部位发生不同的物理化学变化,因而影响热导率。


注:1-矾土水泥黏土质耐火混凝土;2-磷酸高铝质耐火混凝土;3-矾土水泥珍珠岩耐火混凝土(容重为500~650kg/m3);4-矾土水泥珍珠岩轻质砂耐火混凝土(容重为1050kg/m3);5-纯铝酸钙水泥氧化铝空心球耐火混凝土(容重为1600kg/m3);6-磷酸加气混凝土(容重约为1200kg/m3)


如以铝酸钙水泥结合的轻质隔热耐火混凝土,在受热之前,整个内衬都是完全由水泥水化产物结合的。当对炉子开始加热时,炉衬内沿着其断面产生温度梯度。当热温度加热到480℃以上时,化学结合水开始排除;加热到980〜1090℃时,开始发生烧结和形成陶瓷结合。当炉衬内达到热平衡时,耐火混凝土内产生分带结构。


层即靠近炉壳冷面的区域内,温度低于480℃,耐火混凝土仍保持原有的水化物结合状态,热导率高。第二层为脱水分解带,水化物结合和化学结合受到部分破坏,但温度仍未达到形成陶瓷结合所需的高温,由于气孔率较高,这一层的热导率变得较低。第三层为烧结带即高温带,靠近工作面端,温度超过1090℃,发生了高温化学反应和烧结作用,形成很强的陶瓷结合,这一层的热导率要比中间层的高。


寰洋实业拥有一支具有专业防腐保温工程一级、窑炉砌筑二级资质的筑炉施工队伍。施工范围包含从合同签定、材料供应、金属喷涂、耐腐蚀喷涂、材料的砌筑保温、烘炉、运行全程一条龙服务,如果您想了解耐火混凝土在其他窑炉的应用请关注寰洋实业。

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