Aplicação de tijolo de corindo fundido em forno de fusão de vidro flutuante

Tijolos de corindo fundidosão alumina derretida em um forno elétrico a arco e fundida em um modelo específico de formato específico, recozida e preservada termicamente e depois processada para obter o produto desejado. O processo geral de produção consiste em utilizar alumina calcinada de alta pureza (acima de 95%) e uma pequena quantidade de aditivos, colocar os ingredientes no forno elétrico a arco e lançá-los em moldes pré-fabricados após serem derretidos em alta temperatura acima de 2300 ° C. e, em seguida, mantenha-os aquecidos. Após o recozimento, ele é retirado e o blank retirado torna-se um produto acabado que atende aos requisitos após trabalho a frio preciso, pré-montagem e inspeção.

Os tijolos de corindo fundido são divididos em três tipos de acordo com as diferentes formas cristalinas e quantidades de alumina: o primeiro é α-Al2O3 como fase cristalina principal, denominado tijolos de α-corindo; a segunda é α-Al2. As fases cristalinas O 3 e β-Al2O3 estão principalmente no mesmo conteúdo, que é chamado de tijolos de αβ corindo; o terceiro tipo consiste principalmente em fases cristalinas β-Al2O3, chamadas de tijolos β corindo. Os tijolos de corindo fundido comumente usados ​​​​em fornos de fusão de vidro flutuante são o segundo e terceiro tipos, ou seja, tijolos de corindo αβ fundidos e tijolos de corindo β. Este artigo se concentrará nas propriedades físicas e químicas dos tijolos de αβ corindo fundidos e dos tijolos de β corindo e sua aplicação em fornos de fusão de vidro flutuante.

1. Análise de desempenho de tijolos de corindo fundido

1. 1 Tijolo de corindo αβ fundido

Os tijolos de corindo αβ fundidos são compostos por cerca de 50% de α-Al2 O 3 e β-Al 2 O 3, e os dois cristais são entrelaçados para formar uma estrutura muito densa, que possui excelente resistência à corrosão alcalina. A resistência à corrosão a altas temperaturas (acima de 1350°C) é ligeiramente pior do que a dos tijolos AZS fundidos, mas a temperaturas abaixo de 1350°C, a sua resistência à corrosão do vidro fundido é equivalente à dos tijolos AZS fundidos. Como não contém Fe2O 3 , TiO 2 e outras impurezas, a fase vítrea da matriz é muito pequena e é menos provável que materiais estranhos, como bolhas, ocorram quando entra em contato com o vidro fundido, de modo que o vidro da matriz não será poluído .

Os tijolos de corindo αβ fundidos são densos em cristalização e têm excelente resistência à corrosão em vidro fundido abaixo de 1350°C, por isso são amplamente utilizados na piscina de trabalho e além de fornos de fusão de vidro, geralmente em lavagens, tijolos labiais, tijolos de portão, etc. Os tijolos de corindo fundido no mundo são mais bem fabricados pela japonesa Toshiba.

1.2 Tijolo β corindo fundido

Os tijolos de β-corindo fundidos são compostos por quase 100% de β-Al2 O 3 e possuem uma grande estrutura cristalina de β-Al 2 O 3 semelhante a uma placa. Maior e menos poderoso. Mas, por outro lado, possui boa resistência ao lascamento, especialmente apresenta resistência à corrosão extremamente alta a fortes vapores alcalinos, por isso é utilizado na estrutura superior do forno de fusão de vidro. Porém, quando aquecido em uma atmosfera com baixo teor de álcalis, ele reagirá com o SiO 2, e o β-Al 2 O 3 se decomporá facilmente e causará encolhimento de volume causando rachaduras e rachaduras, por isso é usado em locais distantes de a dispersão de matérias-primas de vidro.

1.3 Propriedades físicas e químicas de tijolos de corindo αβ e β fundidos

A composição química dos tijolos de corindo α-β e β fundidos é principalmente Al 2 O 3, a diferença está principalmente na composição da fase cristalina, e a diferença na microestrutura leva à diferença nas propriedades físicas e químicas, como densidade aparente, expansão térmica coeficiente e resistência à compressão.

2. Aplicação de tijolos de corindo fundido em fornos de fusão de vidro

Tanto o fundo quanto a parede da piscina estão em contato direto com o líquido vítreo. Para todas as peças em contato direto com o líquido de vidro, a propriedade mais importante do material refratário é a resistência à corrosão, ou seja, nenhuma reação química ocorre entre o material refratário e o líquido de vidro.

Nos últimos anos, ao avaliar os indicadores de qualidade dos materiais refratários fundidos em contato direto com o vidro fundido, além da composição química, dos indicadores físicos e químicos e da composição mineral, devem ser avaliados também os três indicadores a seguir: índice de resistência à erosão do vidro, precipitado índice de bolha e índice de cristalização precipitada.

Com maiores exigências de qualidade do vidro e maior a capacidade de produção do forno, a utilização de tijolos elétricos fundidos será mais ampla. Os tijolos fundidos comumente usados ​​em fornos de fusão de vidro são tijolos fundidos da série AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Quando a temperatura do tijolo AZS está acima de 1350 ℃, sua resistência à corrosão é 2 a 5 vezes maior que a do tijolo α β -Al 2 O 3. Os tijolos de αβ corindo fundidos são compostos de partículas finas de α-alumina (53%) e β-alumina (45%) estreitamente escalonadas, contendo uma pequena quantidade de fase vítrea (cerca de 2%), preenchendo os poros entre os cristais, com alta pureza, e pode ser usado como parte de resfriamento de tijolos de parede de piscina e parte de resfriamento de tijolos de pavimento inferior e tijolos de costura, etc.

A composição mineral dos tijolos de corindo αβ fundidos contém apenas uma pequena quantidade de fase de vidro, que não vazará e poluirá o líquido de vidro durante o uso, e tem boa resistência à corrosão e excelente resistência ao desgaste em altas temperaturas abaixo de 1350 ° C. É o parte de resfriamento do forno de fusão de vidro. É um material refratário ideal para paredes de tanques, fundos de tanques e lavagens de fornos de fusão de vidro flutuante. No projeto de engenharia do forno de fusão de vidro flutuante, o tijolo de corindo αβ fundido é usado como tijolo da parede da piscina da parte de resfriamento do forno de fusão de vidro. Além disso, tijolos de corindo αβ fundidos também são usados ​​para tijolos de pavimento e tijolos de juntas de cobertura na seção de resfriamento.

O tijolo de β corindo fundido é um produto branco composto de cristais grossos de β -Al2 O 3, contendo 92% ~ 95% de Al 2 O 3, apenas menos de 1% de fase de vidro, e sua resistência estrutural é relativamente fraca devido à rede cristalina solta . Baixo, a porosidade aparente é inferior a 15%. Como o próprio Al2O3 está saturado com sódio acima de 2.000°C, ele é muito estável contra vapor alcalino em altas temperaturas e sua estabilidade térmica também é excelente. Porém, ao entrar em contato com o SiO 2 , o Na 2 O contido no β-Al 2 O 3 se decompõe e reage com o SiO2, e o β-Al 2 O 3 é facilmente transformado em α-Al 2 O 3 , resultando em um grande volume encolhimento, causando rachaduras e danos. Portanto, é adequado apenas para superestruturas longe da poeira voadora de SiO2, como a superestrutura da piscina de trabalho de um forno de fusão de vidro, a bica na parte traseira da zona de fusão e seu parapeito próximo, nivelamento de pequenos fornos e outras peças.

Como não reage com óxidos de metais alcalinos voláteis, não haverá material fundido escorrendo da superfície do tijolo para contaminar o vidro. No forno de fusão de vidro flutuante, devido ao estreitamento repentino da entrada do canal de fluxo da parte de resfriamento, é fácil causar aqui a condensação de vapor alcalino, então o canal de fluxo aqui é feito de tijolos β fundidos que são resistentes à corrosão por vapor alcalino.

3. Conclusão

Com base nas excelentes propriedades dos tijolos de corindo fundido em termos de resistência à erosão do vidro, resistência à espuma e resistência à pedra, especialmente a sua estrutura cristalina única, dificilmente polui o vidro fundido. Existem aplicações importantes em correia de clarificação, seção de resfriamento, corredor, pequeno forno e outras peças.