Penerapan Bata Korundum Fused pada Tungku Peleburan Kaca Apung

Batu bata korundum menyatuadalah alumina yang dicairkan dalam tungku busur listrik dan dicetak menjadi model tertentu dengan bentuk tertentu, dianil dan diawetkan dengan panas, lalu diproses untuk mendapatkan produk yang diinginkan. Proses produksi secara umum adalah dengan menggunakan alumina terkalsinasi dengan kemurnian tinggi (di atas 95%) dan sedikit bahan tambahan, memasukkan bahan ke dalam tungku busur listrik, dan menuangkannya ke dalam cetakan prefabrikasi setelah dicairkan pada suhu tinggi di atas 2300 ° C , lalu jaga agar tetap hangat Setelah anil, blanko tersebut dikeluarkan, dan blanko yang dikeluarkan menjadi produk jadi yang memenuhi persyaratan setelah pengerjaan dingin, pra-perakitan, dan inspeksi yang tepat.

Batu bata korundum leburan dibagi menjadi tiga jenis sesuai dengan bentuk kristal dan jumlah alumina yang berbeda: yang pertama adalah α-Al2O3 sebagai fase kristal utama, yang disebut batu bata α-korundum; yang kedua adalah α-Al2 Fase kristal O 3 dan β-Al2O3 sebagian besar memiliki kandungan yang sama, yang disebut batu bata korundum αβ; jenis ketiga terutama adalah fase kristal β-Al2O3, yang disebut batu bata β korundum. Batu bata korundum leburan yang biasa digunakan pada tungku peleburan kaca apung adalah jenis kedua dan ketiga, yaitu batu bata korundum αβ leburan dan batu bata β korundum. Artikel ini akan fokus pada sifat fisik dan kimia dari batu bata korundum αβ dan batu bata korundum β yang menyatu serta penerapannya dalam tungku peleburan kaca apung.

1. Analisis kinerja batu bata korundum yang menyatu

1. 1 bata korundum αβ menyatu

Batu bata korundum αβ yang menyatu terdiri dari sekitar 50% α-Al2 O 3 dan β-Al 2 O 3, dan kedua kristal tersebut saling bertautan untuk membentuk struktur yang sangat padat, yang memiliki ketahanan korosi alkali yang sangat baik. Ketahanan korosi pada suhu tinggi (di atas 1350°C) sedikit lebih buruk dibandingkan dengan batu bata AZS yang menyatu, tetapi pada suhu di bawah 1350°C, ketahanan korosinya terhadap kaca cair setara dengan batu bata AZS yang menyatu. Karena tidak mengandung Fe2 O 3 , TiO 2 dan pengotor lainnya, maka fasa kaca matriks sangat kecil, dan kecil kemungkinan terjadinya benda asing seperti gelembung bila bersentuhan dengan kaca cair, sehingga kaca matriks tidak akan tercemar. .

Batu bata korundum αβ yang menyatu memiliki kristalisasi yang padat dan memiliki ketahanan korosi yang sangat baik terhadap kaca cair di bawah 1350°C, sehingga banyak digunakan di kolam kerja dan di luar tungku peleburan kaca, biasanya pada mesin cuci, batu bata bibir, batu bata gerbang, dll. Batu bata korundum leburan di dunia paling baik dibuat oleh Toshiba Jepang.

1.2 Bata korundum β menyatu

Batu bata β-korundum yang menyatu terdiri dari hampir 100% β-Al2 O 3, dan memiliki struktur kristal β-Al 2 O 3 seperti pelat besar. Lebih besar dan kurang bertenaga. Namun di sisi lain, ia memiliki ketahanan terhadap spalling yang baik, terutama menunjukkan ketahanan korosi yang sangat tinggi terhadap uap alkali yang kuat, sehingga digunakan pada struktur atas tungku peleburan kaca. Namun bila dipanaskan di atmosfer yang kandungan alkalinya rendah akan bereaksi dengan SiO 2 , dan β-Al 2 O 3 akan mudah terurai dan menyebabkan penyusutan volume hingga menimbulkan keretakan dan retakan, sehingga digunakan di tempat yang jauh dari jangkauan. hamburan bahan baku kaca.

1.3 Sifat fisik dan kimia batu bata korundum αβ dan β yang menyatu

Komposisi kimia dari batu bata korundum α-β dan β yang menyatu terutama adalah Al 2 O 3, perbedaannya terutama pada komposisi fase kristal, dan perbedaan struktur mikro menyebabkan perbedaan sifat fisik dan kimia seperti massa jenis, muai panas. koefisien, dan kuat tekan.

2. Penerapan batu bata korundum yang menyatu dalam tungku peleburan kaca

Baik dasar maupun dinding kolam bersentuhan langsung dengan cairan kaca. Untuk semua bagian yang bersentuhan langsung dengan cairan kaca, sifat terpenting dari bahan tahan api adalah ketahanan terhadap korosi, yaitu tidak terjadi reaksi kimia antara bahan tahan api dan cairan kaca.

Dalam beberapa tahun terakhir, ketika menilai indikator kualitas bahan tahan api leburan yang bersentuhan langsung dengan kaca cair, selain komposisi kimia, indikator fisik dan kimia, dan komposisi mineral, tiga indikator berikut juga harus dinilai: indeks ketahanan erosi kaca, diendapkan indeks gelembung dan indeks kristalisasi yang diendapkan.

Dengan semakin tingginya persyaratan kualitas kaca dan semakin besar kapasitas produksi tungku, maka penggunaan batu bata elektrik leburan akan semakin luas. Batu bata leburan yang biasa digunakan dalam tungku peleburan kaca adalah batu bata leburan seri AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Ketika suhu batu bata AZS di atas 1350℃, ketahanan korosinya 2~5 kali lipat dari batu bata α β -Al 2 O 3. Batu bata korundum αβ yang menyatu terdiri dari partikel halus α-alumina (53%) dan β-alumina (45%) yang tersusun rapat, mengandung sejumlah kecil fase kaca (sekitar 2%), mengisi pori-pori di antara kristal, dengan kemurnian tinggi, dan dapat digunakan sebagai bagian pendingin batu bata dinding kolam dan bagian pendingin batu bata trotoar bawah dan batu bata jahitan dll.

Komposisi mineral batu bata korundum αβ yang menyatu hanya mengandung sedikit fasa kaca, yang tidak akan merembes keluar dan mencemari cairan kaca selama penggunaan, serta memiliki ketahanan korosi yang baik dan ketahanan aus suhu tinggi yang sangat baik di bawah 1350 ° C. Ini adalah bagian pendingin dari tungku peleburan kaca. Ini adalah bahan tahan api yang ideal untuk dinding tangki, dasar tangki, dan pencucian tungku peleburan kaca apung. Dalam proyek rekayasa tungku peleburan kaca apung, batu bata korundum αβ yang menyatu digunakan sebagai batu bata dinding kolam pada bagian pendingin tungku peleburan kaca. Selain itu, bata korundum αβ leburan juga digunakan untuk bata perkerasan dan bata penutup sambungan pada bagian pendingin.

Bata β korundum leburan merupakan produk berwarna putih yang tersusun dari kristal kasar β -Al2 O 3, mengandung 92%~95% Al 2 O 3 , hanya kurang dari 1% fasa kaca, dan kekuatan strukturnya relatif lemah karena kisi kristal yang lepas. . Rendah, porositas semu kurang dari 15%. Karena Al2O3 sendiri jenuh dengan natrium di atas 2000°C, ia sangat stabil terhadap uap alkali pada suhu tinggi, dan stabilitas termalnya juga sangat baik. Namun, ketika bersentuhan dengan SiO 2, Na 2 O yang terkandung dalam β-Al 2 O 3 terurai dan bereaksi dengan SiO2, dan β-Al 2 O 3 dengan mudah diubah menjadi α-Al 2 O 3, menghasilkan volume yang besar. penyusutan, menyebabkan keretakan dan kerusakan. Oleh karena itu, ini hanya cocok untuk bangunan atas yang jauh dari debu beterbangan SiO2, seperti bangunan atas kolam kerja tungku peleburan kaca, cerat di bagian belakang zona peleburan dan tembok pembatas di dekatnya, perataan tungku kecil, dan bagian lainnya.

Karena tidak bereaksi dengan oksida logam alkali yang mudah menguap, tidak akan ada material cair yang keluar dari permukaan batu bata yang mencemari kaca. Pada tungku peleburan kaca apung, akibat menyempitnya saluran masuk saluran aliran bagian pendingin secara tiba-tiba, mudah menyebabkan kondensasi uap basa disini, sehingga saluran aliran disini terbuat dari batu bata leburan yang tahan terhadap korosi oleh uap alkali.

3. Kesimpulan

Berdasarkan sifat yang sangat baik dari batu bata korundum leburan dalam hal ketahanan erosi kaca, ketahanan busa, dan ketahanan batu, terutama struktur kristalnya yang unik, hampir tidak mencemari kaca cair. Ada aplikasi penting dalam sabuk klarifikasi, bagian pendingin, pelari, tungku kecil dan bagian lainnya.