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锆英砂捣打料在玻璃窑的实质作用

添加时间:2017年10月13日  浏览次数:

    目前玻璃池窑的窑底保温大多数是在300毫米厚的窑底粘土大砖下面铺砌2~3层标准轻质粘土砖。考虑到轻质粘土砖的机械强度较差,一般将窑底粘土大砖安放在用115毫米或230毫米宽的标准粘土砖砌筑的支承墙上,然后为了防止玻璃液对窑底大砖的侵蚀,在粘土大砖上面铺砌1—2层耐玻璃液侵蚀性能较好的、又容重大于玻璃液的优质耐火材料(如烧结刚玉砖,电熔锆刚玉砖等)作隔离层,但是,尽管采用了上述措施,还会发生窑底粘土大砖被玻璃液侵蚀而“漂浮”引起严重漏料事故。

    为了有效地防止玻璃池窑在窑底保温后窑底大砖被玻璃液侵蚀而引起“漂浮”漏料事故的发生,采用窑底整体密封保温是较有效的方法之一。即在隔离砖与窑底大砖之间铺填一层一定厚度的不定形耐火材料(俗称捣打料),使玻璃液不能渗入到窑底大砖,避免窑底大砖被玻璃液侵蚀,不致发生窑底大砖“漂浮”而引起的漏料事故。

锆质捣打料

一:玻璃窑锆英砂捣打料的组成

    锆英砂捣打料是以矿产锆英砂作骨料的粉料,以磷酸铝溶液作胶结剂的一种不定形的耐火材料。应当指出,捣打料的荷重软化温度是随锆英砂中ZrO2含量的增加而显著提高。为此,选用锆英砂精矿做骨料和粉料。其化学做成如下:

     为了使锆英砂捣打料在高温烧结后能获得体积密度大的强度大的一种耐火物,应有合适的颗粒组成。但由于材料限制,故采用颗粒度为80—100目的粗锆英砂(即原矿砂)50%和颗粒度为300—350目的细锆英粉50%均匀混合作基料(最理想能加入些粉碎后的电熔锆刚玉砖细粉)。

    胶凝剂的用量影响着捣打料烧结后的耐压强度,且随着用量的增加而降低。一般选用4—6%。为此,我们在100公斤锆英砂的混合基料中加入5公斤配制好的磷酸铝。

    为了便于施工,在每100公斤的锆英砂混合基料中再加入2公斤的水,加水过多会使捣打困难,影响质量。

    根据上述配比称量后,倒入混料机内混合均匀后即为可使用的锆英砂捣打料。

二:锆英砂捣打料的施工

    锆英砂捣打料在作玻璃池窑的窑底整体密封保温用时,施工常在池窑施工即将完毕时进行。

    施工前,先将熔池内部扫干净,然后将搅拌混合好的捣打料均匀铺在窑底粘土大砖上,用风镐捣固成一定厚度(30—50毫米)的整体,再铺砌好作隔离层的电熔锆刚玉砖或烧结刚玉砖等。若隔离层的砖缝过大,亦可用此种捣打料适当加水稀释后灌入砖缝内。若取用二层隔离砖,亦可在二层隔离砖之间再捣打一层2—3毫米厚的这种捣打料。

    捣固锆英砂捣打料用的风镐锤头采用尺寸为50—80毫米大小的正方形、长方形和圆形。尺寸太大,捣打力量不够,密实性差,影响捣打料的性能:如太小,捣打力量过大,也不易捣实,且工效不高。

    捣打时,风镐要与料面垂直,锤头按一个方向移动且锤头要与原捣打处重叠三分之一,以免漏空。每行间也要重叠,使捣打得均匀密实。

三:锆英砂捣打料的烧结

    锆英砂捣打料是以酸式磷酸铝AL(H2-PO4)做胶结剂。在常温下,它与酸性和中性氧化物如SiO2和ZrO2反应较慢,不易凝固,须加热到高温后才能凝固硬化。

    在加热过程中,磷酸铝会经理一个复杂的物理化学变化:当温度200℃前为磷酸铝脱水缩合阶段,提高了胶结剂的粘性并有少量析晶出现:250℃—300℃左右为焦磷酸盐的激烈反应阶段 ,生成焦磷酸盐,捣打料就有较高的强度和较好高温性能:300—500一户为继续反应阶段,生成偏磷酸盐:并在使高温度下分解生成磷酸盐:当温度在1000—1200℃,磷酸盐由晶态逐渐转化成液态,形成陶瓷结合:当温度超过1300℃,P2O5迅速蒸发,随之生成大量的AL2O3(刚玉)。由此可见,锆英砂捣打料整个凝结硬化过程和加热时的物理化学变化是很复杂的,它不只是一个简单的酸碱反应,还有胶结粘附作用,无机聚合作用和陶瓷烧结作用。因此,要求烧结温度达1300℃以上,且保持24小时,以保证锆英砂捣打料有较好的高温性能。

    玻璃池窑窑底整体密封保温结构中的锆英砂捣打料的烧结是池窑本身烤窑结合进行。由于这种捣打料有良好的高温收缩性,故烤窑时,升温曲线可按正常操作进行,不必特殊考虑这种材料,但为了保证锆英砂捣打料达到1300℃以上温度(此温度可在窑底打穿粘土大砖后安装热电偶测得)下进行烧结,在池窑烤窑时,熔池内预先不宜铺装碎玻璃,待烧结完成后再进行投料。

 

关键词:锆英砂捣打料   
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