電子級玻纖池窯用耐火材料耐火磚
目前，我國玻纖工業已完全打破了國外對池窯拉絲成套技術的壟斷，實現了有中國特色的自主知識產權的池窯拉絲成套技術與裝備國產化的總體戰略目標，池窯拉絲工藝已成為我國玻纖工業的主導技術，是我國玻纖工業發展的強大動力。2006年，池窯拉絲產量已占全國玻纖總產量的76.78%，預計2007年，將可達到85%左右，創歷史最高記錄。
池窯拉絲工藝相對于拉絲工藝而言，具有產量大、成本低、質量好、自動化程度高及節約能源等一系列優異特性。池窯拉絲工藝，不僅能滿足生產增強性玻璃纖維產品的要求，還能滿足生產普通紡織性玻璃纖維產品的要求，尤其是能滿足生產高檔電子級玻璃纖維產品的特殊工藝要求。
電子級玻璃纖維在拉絲過程中，對玻璃熔制質量要求很高，它要求玻璃液中基本上沒有肉眼可見的微氣泡，接近準光學玻璃的質量。而池窯拉絲采用的單元窯正是熔制優質玻璃的唯一合理的窯型結構。
單元窯具有狹長窯型，其長寬比一般都在3.5：1左右。玻璃液從配合料熔化、澄清到均化所經歷的時間，是其它窯型的2-3倍。單元窯還在熔化部配置了多對小流量重油燃燒器，很容易控制窯爐的縱向溫度分布。它可以根據玻璃熔化及澄清的工藝要求，分段進行調節。這是其它窯型的池窯無法實現的。
另外，單元窯普遍采用金屬換熱器預熱助燃空氣，不需要換火操作，而且窯溫、窯壓、玻璃液面都采用自動控制。投料機采用變頻調速電機連續自動投料。因此，單元窯的生料覆蓋區、熔化區、澄清區及窯爐內各溫度控制點的熱工參數，都是所有窯型中最穩定可靠的。正因為單元窯具有上述一系列優異特性，所以，它已成為國內外玻纖行業普遍采用的窯型結構。
據悉，國外生產紡織性玻璃纖維的單元窯，其運轉壽命為8-10年，生產增強性玻璃纖維的單元窯，其運轉壽命可達10-12年。
影響單元窯運轉壽命的主要因素是窯爐設計中對耐火磚材的正確選擇;窯爐砌筑中的合理砌筑技術;烤窯時采用的升溫速率與時間及生產運行中對窯爐熱工參數的最佳確定與完善的維護保養技術。
現將以上幾點主要因素分別詳述于下：
一、耐火磚材的選擇
單元窯是池窯拉絲生產廠家的“心臟”，其選用耐火磚材質量的好壞，對提高玻璃纖維產品質量、增加產量、節約燃料、降低成本及延長窯爐運轉壽命，起著非常關鍵的作用。
耐火磚材在窯爐內長時間受到高溫、溫度急劇變化及火焰、粉料、玻璃液的物理化學侵蝕與機械沖刷作用，緩慢剝落入玻璃液內，以致給玻璃液帶來氣泡、波筋及耐火材料結石等各種弊病，使拉絲生產發生困難。
當耐火磚材被侵蝕剝落到一定程度時，單元窯就無法維持正常拉絲作業，必須立即停窯進行冷修。為此，從玻璃熔化質量、拉絲產量及窯爐的運轉壽命等項要求來看，單元窯的耐火磚材必須具有足夠的耐高溫性能，耐溫度急變性能及抵抗玻璃液、爐內氣氛、火焰及粉料侵蝕與沖刷的性能，對玻璃液基本上沒有污染或污染極小、透氣性低、熱損失小及高溫下必要的結構強度等性能。
鑒于單元窯在不同的結構部位有不同的熱工要求，故在單元窯的設計中，對窯體的不同部位要選用不同的耐火磚材，以滿足生產工藝要術并降低窯爐造價。
單元窯各結構部位選用的主要耐火磚材如下：
1.1 致密氧化鉻磚據國外專題報道，致密氧化鉻磚具有最佳抗高溫E玻璃液侵蝕性能，尤其可貴的是，其被侵蝕物剝落基本上對玻璃液不造成污染。所以，已成為E玻璃單元窯的主要耐火磚材。
據稱，這種致密氧化鉻磚采用等靜壓法成型。它是將礦石磨成微粉，再采用噴射干燥法，進行均化處理后制成的。微粉中不含任何有機的或其它粘結組分，然后將均化料裝入一個特制的橡膠膜袋，排出空氣后扎緊，再裝入壓力容器，并用液壓泵泵入壓力缸。由此產生的壓力可達200MPa，并且各個方向相等，故稱為等靜壓法。用這種新工藝制成的坯料，其致密度非常高，并且很均勻，即使沒有焙燒，也沒有任何粘結劑，卻已堅硬到可以進行切割、鉆孔或進行其它機械加工的程度。
這種致密氧化鉻磚含Cr2 03 96%，Ti02 4%，容重為4.5 g/cm3，顯氣孔率10%，常溫耐壓強度300N/mm2，荷重軟化點1700TaC，耐火度42SK，可逆熱膨脹率在1000度條件下為0.75%，導熱系數在1200度條件下為3.55w/m.k電阻率在1500度條件下 為56歐.cm，其最高使用溫度可達1800度。
由于致密氧化鉻磚具有上述優異物化性能，故在單元窯中常用于與高溫玻璃液接觸部位，如熔化部池壁、池底及主通路(包括澄清部與過渡通)池壁，還有主通路池底的爬坡磚(流料槽)及廢氣入口通道等部位。
這種致密氧化鉻磚的常用牌號有：美國C0RHART耐火材料公司生產的C-1215C-1215z、CR-100等。德國VGT-DYKO工業耐火材料公司生產的CR95-wa及日本品川耐火材料株式會社生產的UC-PC-95等等。
1.2 致密氧化鋯磚致密氧化鋯磚的抗高溫E玻璃液侵蝕性能略低于致密氧化鉻磚。
該磚的化學成份為Zr02 65%，Si02 34%，容重為4.25g/cm3，顯氣孔率2%，常溫耐壓強度100N/mm2，荷重軟化點1700TaC，耐火度40SK，可逆熱膨脹率在1000度條件下為0.50%，導熱系數在1200度條件下為3.6w/mk，其最高使用溫度為1700度。
致密氧化鋯磚在單元窯中常用作與低溫玻璃液接觸部位及致密氧化鉻磚的背襯磚，如熔化部池底磚、投料口上方兩側的間隙磚、澄清部池底磚、主通路池壁的背襯磚及作業通路池底磚等。
致密氧化鋯磚的常用牌號有：美國CORHART耐火材料公司生產的ZS-1300ZS-1500、ZS-83、ZS-78等。德國VGT-DYKO工業耐火材料公司生產的ZS65wa，日本品川耐火材料株式會社生產的UC-Z、UC-CZ、UC-CZB，以及我國廣州嶺南耐火材料有限公司生產的HDZS 、DZS等。
此外，德國VGT-DYKO工業耐火材料公司還研制開發了一種新型粗粒結構致密氧化鋯磚。普通致密氧化鋯磚的基本原料，采用粒度約0.5mm的天然鋯砂，而粗粒結構致密氧化鋯磚則需加入一定比例的粒度約5mm的粗粒鋯砂。這種粒度的天然鋯砂是沒有的，該公司采用等靜壓和燒結的方法，專門生產這種粗粒鋯砂。加入一定比例的這種粗粒鋯砂后，大大改善了磚材內部的組織結構，進而顯著提高了磚材的耐急冷急熱性能和抗玻璃液侵蝕性能。
該磚的化學成分、荷重軟化點、耐火度及最高使用溫度，均與致密氧化鋯磚相同，但其體積密度(容重)為3.75g/cm3，顯氣孔率為17%，可逆熱膨脹率在1000度條件下為0.45%，導熱系數在1200度條件下為2.39w/m.k。由于該磚有極佳的抗熱震性能，故可廣泛應用于單元窯上部結構及拉絲漏板托磚。該磚的牌號為ZS65ak。
1.3 標準鋯磚該磚的化學組成為Zr02 66.2%，Al203 0.1%，Si02 33.1%， Fe203 0.1%。其容重為3.73g/cm3，顯氣孔率為17.6%，冷態液壓強度為850kg/cm3，在1000度條件下的熱膨脹率為0.48%，在2kg/cm2條件下的荷重軟化溫度大于1650度。
該磚主要用作致密氧化鋯磚的背襯磚、火焰空間的觀察孔磚、投料口墻碹磚、碹腳磚，主通路、支通路的火焰空間包括頂蓋磚及燒嘴磚，還有燒嘴磚與莫來石磚的過渡磚及窯爐兩側的間隙磚等。
日本品川耐火材料株式會社生產的該磚牌號為ZBK-L。
燒結莫來石磚該磚的化學組成為Al203大于74%，Si02 22.2%，其容重大于2.5g/cm3，顯氣孔率小于18%，耐火度大于37SK，耐壓強度大于700kg/cm2，在2kg/cm2條件下的荷重軟化溫度大于1650度，在1000度條件下的熱膨脹率小于0.6%。
該磚的主要用途是標準鋯磚的背襯磚、窯爐的墻、前端墻(即與主通路之間的隔墻)、通路煙道內襯磚、大碹的碹腳及放料口外層磚、換熱器入口煙道的外墻磚與廢氣通路磚等。
此外，熔融莫來石磚還可用作窯爐大碹、胸墻及擋料磚等。
燒結莫來石磚的常用牌號有：日本品川耐火材料株式會社生產的03A4，德國VGT-DYKO工業耐火材料公司生產的MU75AF。
1.5 電熔鋯剛玉磚該磚的化學組成為： ZrO2 34%，Al2O3 49.2%，SiO2 15.9%。其容重為3.85g/cm3，顯氣孔率為0.45%，冷態耐壓強度為3000kg/cm3熱膨脹率為0.2%。該磚的主要用途是熔化部燒嘴磚及投料口磚。日本東芝株式會社生產的該磚牌號為S-3。
1.6 電熔鉻剛玉磚。該磚的化學組成為：Cr203 28.3%，Al203 58.3%，Mg0 6%，Fe2035.2%。其容重為3.4g/cm3，顯氣孔率4.3%，冷態耐壓強度為2000Kg/cm3，熱膨脹率為0.17%。該磚的主要用途是換熱器入口處的煙道磚。日本東芝株式會社生產的該磚牌號為K-3。
1.7 耐火粘土磚。該磚的化學組成為：Si02 52%，Al203 44%，Fe203 1.2%。其容重為2.15g/cm2，顯氣孔率19%，耐壓強度為500kg/cm2，在1000度的條件下，其熱膨脹率為0.5%，在2kg/cm2條件下的荷重軟化點為1420度。該磚在單元窯砌筑中，主要用作致密氧化鋯磚的背襯磚。日本大阪株式會社生產的耐火粘土系列磚的牌號有：NEOTEX-34，NEOTEX-32， NEOTEX-30及NEOTEX-PX-30等。
1.8 耐火保溫磚。E玻璃單元窯，要求有極佳的絕熱保溫層，以提高其熱效率。為此，常用低氣孔率粘土磚、普通粘土磚、粘土質保溫磚、氧化鋁與高鋁類泡沫保溫磚及硬質硅鈣板作致密鋯磚、標準鋯磚及莫來石磚、耐火粘土磚的外層保溫材料。此類耐火保溫材料，國內生產均能滿足單元窯的使用要術。
微信洽談
