Penggunaan Bata Korundum Bercantum dalam Relau Lebur Kaca Terapung

Bata korundum yang dicantumkanAlumina dicairkan dalam relau arka elektrik dan dituang ke dalam model tertentu dengan bentuk tertentu, disepuh dan diawet haba, dan kemudian diproses untuk mendapatkan produk yang diingini. Proses pengeluaran umum adalah dengan menggunakan alumina terkalsinasi berketulenan tinggi (melebihi 95%) dan sedikit bahan tambahan, memasukkan bahan-bahan ke dalam relau arka elektrik, dan menuangnya ke dalam acuan pasang siap selepas dicairkan pada suhu tinggi melebihi 2300 ° C, dan kemudian memastikan ia panas. Selepas penyepuh, ia dikeluarkan, dan bahan kosong yang dikeluarkan menjadi produk siap yang memenuhi keperluan selepas kerja sejuk, pra-pemasangan dan pemeriksaan yang tepat.

Bata korundum lakur dibahagikan kepada tiga jenis mengikut bentuk kristal dan kuantiti alumina yang berbeza: yang pertama ialah α-Al2O3 sebagai fasa kristal utama, yang dipanggil bata α-korundum; yang kedua ialah α-Al2. Fasa kristal O3 dan β-Al2O3 kebanyakannya dalam kandungan yang sama, yang dipanggil bata korundum αβ; jenis ketiga terutamanya fasa kristal β-Al2O3, yang dipanggil bata korundum β. Bata korundum lakur yang biasa digunakan dalam relau lebur kaca apungan adalah jenis kedua dan ketiga, iaitu bata korundum αβ lakur dan bata korundum β. Artikel ini akan memberi tumpuan kepada sifat fizikal dan kimia bata korundum αβ lakur dan bata korundum β serta aplikasinya dalam relau lebur kaca apungan.

1. Analisis prestasi bata korundum yang telah dicantumkan

1. 1 Bata korundum αβ yang dicantumkan

Bata korundum αβ yang dicantumkan terdiri daripada kira-kira 50% α-Al2O3 dan β-Al2O3, dan kedua-dua kristal tersebut berjalin untuk membentuk struktur yang sangat padat, yang mempunyai rintangan kakisan alkali yang kuat dan sangat baik. Rintangan kakisan pada suhu tinggi (melebihi 1350°C) adalah sedikit lebih teruk daripada bata AZS yang dicantumkan, tetapi pada suhu di bawah 1350°C, rintangan kakisannya terhadap kaca cair adalah setara dengan bata AZS yang dicantumkan. Oleh kerana ia tidak mengandungi Fe2O3, TiO2 dan bendasing lain, fasa kaca matriks adalah sangat kecil, dan bahan asing seperti buih kurang berkemungkinan berlaku apabila ia bersentuhan dengan kaca cair, jadi kaca matriks tidak akan tercemar.

Bata korundum αβ yang dicantumkan padat dalam penghabluran dan mempunyai ketahanan kakisan yang sangat baik terhadap kaca cair di bawah 1350°C, jadi ia digunakan secara meluas di kolam kerja dan di luar relau peleburan kaca, biasanya di tempat dobi, bata bibir, bata pintu pagar, dll. Bata korundum yang dicantumkan di dunia paling baik dibuat oleh Toshiba Jepun.

1.2 Bata korundum β yang dicantumkan

Bata β-korundum yang dicantumkan terdiri daripada hampir 100% β-Al2O3, dan mempunyai struktur kristal β-Al2O3 seperti plat yang besar. Lebih besar dan kurang kuat. Tetapi sebaliknya, ia mempunyai rintangan penggumpalan yang baik, terutamanya ia menunjukkan rintangan kakisan yang sangat tinggi terhadap wap alkali yang kuat, jadi ia digunakan dalam struktur atas relau peleburan kaca. Walau bagaimanapun, apabila ia dipanaskan dalam atmosfera dengan kandungan alkali yang rendah, ia akan bertindak balas dengan SiO2, dan β-Al2O3 akan mudah terurai dan menyebabkan pengecutan isipadu yang menyebabkan retakan dan keretakan, jadi ia digunakan di tempat yang jauh dari penyebaran bahan mentah kaca.

1.3 Sifat fizikal dan kimia bata korundum αβ dan β yang telah dicantumkan

Komposisi kimia bata korundum α-β dan β yang telah dicantumkan terutamanya Al2O3, perbezaannya terutamanya dalam komposisi fasa kristal, dan perbezaan dalam mikrostruktur membawa kepada perbezaan dalam sifat fizikal dan kimia seperti ketumpatan pukal, pekali pengembangan haba, dan kekuatan mampatan.

2. Penggunaan bata korundum yang telah dicantumkan dalam relau peleburan kaca

Kedua-dua bahagian bawah dan dinding kolam bersentuhan langsung dengan cecair kaca. Bagi semua bahagian yang bersentuhan langsung dengan cecair kaca, sifat paling penting bahan refraktori ialah rintangan kakisan, iaitu, tiada tindak balas kimia berlaku antara bahan refraktori dan cecair kaca.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, apabila menilai penunjuk kualiti bahan refraktori yang bersentuhan langsung dengan kaca cair, selain komposisi kimia, penunjuk fizikal dan kimia, dan komposisi mineral, tiga penunjuk berikut juga mesti dinilai: indeks rintangan hakisan kaca, indeks gelembung termendak dan indeks penghabluran termendak.

Dengan keperluan kualiti kaca yang lebih tinggi dan kapasiti pengeluaran relau yang lebih besar, penggunaan bata elektrik yang dicantum akan menjadi lebih luas. Bata yang dicantum yang biasa digunakan dalam relau lebur kaca ialah bata yang dicantum siri AZS (Al2O3-ZrO2-SiO2). Apabila suhu bata AZS melebihi 1350℃, rintangan kakisannya adalah 2~5 kali ganda daripada bata αβ-Al2O3. Bata korundum αβ yang dicantum terdiri daripada zarah halus α-alumina (53%) dan β-alumina (45%) yang disusun rapat, mengandungi sedikit fasa kaca (kira-kira 2%), mengisi liang antara kristal, dengan ketulenan yang tinggi, dan boleh digunakan sebagai bahagian penyejukan bata dinding kolam dan bahagian penyejukan bata turapan bawah dan bata jahitan dll.

Komposisi mineral bata korundum αβ yang telah dicantumkan hanya mengandungi sedikit fasa kaca, yang tidak akan meresap keluar dan mencemarkan cecair kaca semasa penggunaan, dan mempunyai rintangan kakisan yang baik dan rintangan haus suhu tinggi yang sangat baik di bawah 1350 °C. Ia adalah bahagian penyejuk relau lebur kaca. Ia adalah bahan refraktori yang ideal untuk dinding tangki, dasar tangki dan pencucian relau lebur kaca apungan. Dalam projek kejuruteraan relau lebur kaca apungan, bata korundum αβ yang telah dicantumkan digunakan sebagai bata dinding kolam bagi bahagian penyejukan relau lebur kaca. Di samping itu, bata korundum αβ yang telah dicantumkan juga digunakan untuk bata turapan dan bata sambungan penutup di bahagian penyejukan.

Bata korundum β yang dicantumkan merupakan produk putih yang terdiri daripada kristal kasar β-Al2O3, mengandungi 92%~95% Al2O3, hanya kurang daripada 1% fasa kaca, dan kekuatan strukturnya agak lemah disebabkan oleh kekisi kristal yang longgar. Rendah, keliangan ketara adalah kurang daripada 15%. Oleh kerana Al2O3 sendiri tepu dengan natrium melebihi 2000°C, ia sangat stabil terhadap wap alkali pada suhu tinggi, dan kestabilan habanya juga sangat baik. Walau bagaimanapun, apabila bersentuhan dengan SiO2, Na2O yang terkandung dalam β-Al2O3 terurai dan bertindak balas dengan SiO2, dan β-Al2O3 mudah berubah menjadi α-Al2O3, mengakibatkan pengecutan isipadu yang besar, menyebabkan retakan dan kerosakan. Oleh itu, ia hanya sesuai untuk struktur atas yang jauh daripada habuk beterbangan SiO2, seperti struktur atas kolam kerja relau lebur kaca, muncung di bahagian belakang zon lebur dan parapet berdekatan, perataan relau kecil dan bahagian lain.

Oleh kerana ia tidak bertindak balas dengan oksida logam alkali yang meruap, tiada bahan cair yang akan keluar dari permukaan bata untuk mencemarkan kaca. Dalam relau peleburan kaca apungan, disebabkan oleh penyempitan saluran aliran bahagian penyejukan yang tiba-tiba, mudah menyebabkan pemeluwapan wap alkali di sini, jadi saluran aliran di sini diperbuat daripada bata β yang telah dicantumkan yang tahan terhadap kakisan oleh wap alkali.

3. Kesimpulan

Berdasarkan sifat-sifat cemerlang bata korundum yang telah dicantumkan dari segi rintangan hakisan kaca, rintangan buih dan rintangan batu, terutamanya struktur kristalnya yang unik, ia hampir tidak mencemarkan kaca cair. Terdapat aplikasi penting dalam tali sawat klarifikasi, bahagian penyejukan, pelari, relau kecil dan bahagian lain.