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行業(yè)資訊

鎂鋯磚在玻璃窯的應(yīng)用及侵蝕機(jī)理

編輯:耐火磚廠家   分類:行業(yè)資訊  發(fā)布:2020-06-11   瀏覽:

鎂鋯磚是以鎂砂和鋯英石為主要原料制成的一種鎂質(zhì)復(fù)合耐火材料,主要化學(xué)成分為MgO、ZrO2和SiO2。主要礦物組成為方鎂石、鎂橄欖石和斜鋯石。

燒成過程中,基質(zhì)中的鋯英石與粗顆粒氧化鎂反應(yīng),生成鎂橄欖石和斜鋯石(ZrO2)包裹在氧化鎂顆粒的周圍,保護(hù)氧化鎂顆粒不受侵蝕。由于方鎂石與ZrO2熱膨脹性的差異,在磚的內(nèi)部形成細(xì)微裂紋,能夠分散應(yīng)力。因此,鎂鋯磚具有良好的熱震穩(wěn)定性,對(duì)金屬氧化物、硫化物具有很好的抗侵蝕性能。
鎂鋯磚主要用于玻璃窯蓄熱室格子體的上、中部,使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燒成鎂磚,在生產(chǎn)鈉鈣玻璃的窯上使用壽命可達(dá)6年以上。
玻璃窯蓄熱室用鎂鋯磚的侵蝕機(jī)理分析
大多玻璃窯蓄熱室的上部位均選用三層鎂鋯格子磚,該磚采用溫隧道窯燒成,是新型的方鎂石—鎂橄欖石—鋯英石結(jié)合的等鎂質(zhì)耐火材料。鎂鋯磚在使用前已經(jīng)產(chǎn)生大量穩(wěn)定的鎂橄欖石和氧化鋯,并緊密的包圍在方鎂石周圍,由于鎂橄欖石和氧化鋯的抗侵蝕性能強(qiáng),從而提高磚的抗侵蝕性能。蓄熱室上部溫度高在1300℃左右,而鎂鋯磚在這個(gè)溫度下完夠抵抗高溫的沖擊。隨著蓄熱室氣流的交換,熔池玻璃飛料中大量的硅、鈉、鈣和煤氣中大量的硫及少量磷附著在磚的表面,逐漸侵入磚的內(nèi)部,并形成鈉、鈣、鎂的硫酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽以及它們的復(fù)合鹽,同時(shí)肢解磚的結(jié)合強(qiáng)度,從而導(dǎo)致磚的強(qiáng)度降低。
1、二氧化硅的侵蝕
鎂鋯磚所受的侵蝕是在方鎂石和鋯英石之間,隨著SiO2含量的增加,使CaO/SiO2比發(fā)生改變,生成了新的低熔點(diǎn)硅酸鹽相,如:透輝石(CMS2)、鎂薔薇輝石(C3MS2)、鈣鎂橄欖石(CMS)等,這些硅酸鹽相的形成導(dǎo)致了較大的體積效應(yīng),使得鎂鋯磚發(fā)生龜裂和剝落。
2、硫和堿蒸汽的侵蝕
使用的燃料水煤氣燃燒后產(chǎn)生大量的硫和磷等有害氧化物的氣體,同時(shí)在生產(chǎn)玻璃制品時(shí)還要加入一定量的堿做助熔劑,這些物質(zhì)在蓄熱室氣流交換過程中,附著在鎂鋯磚的表面,并向磚的內(nèi)部滲透,在磚的氣孔中和方鎂石解理面上沉積,并反應(yīng)生成新的鹽類物質(zhì),硫酸鎂、無水芒硝  (Na2SO4)。改變磚的結(jié)構(gòu),破壞磚的顯微結(jié)構(gòu),從而降低磚的使用壽命。
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