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玻璃生产过程中,铝硅质耐火材料结石的成因及显微结构

发布时间:2019/6/13 16:25:36

  铝硅质耐火材料可用于池炉各个部位,因此结石可以从任何局部区域产生。这种耐火材料与玻璃液、料粉及挥发物作用(主要通过碱性组分向砖体内部扩散产生交代反应),使黏土砖剥落在玻璃原板上形成结石。结石呈浅白色或带淡黄色,结石颗粒小,结构致密、坚硬。形成这种结石玻璃最容易炸裂,因为铝硅质结石含铝高,使玻璃产生应力大。原始晶体的种类取决于耐火材料的化学组成及其热历史,砖的原材料的性质和砖的尺寸对砖材最后的结构均有影响,以黏土和硅线石为基质的耐火材料含有SiO2并以各种形式与莫来石在一起,偶尔还有少量残余硅线石存在。熔融和烧结铝硅质耐火材料含有大量的刚玉、β-氧化铝和玻璃基质中的莫来石,硅线石、刚玉、霞石、三斜霞石、高温型钠长石、白榴石这些晶体是单独或以共存状态成为结石的。在目前的浮法玻璃熔窑中,凡是铝硅质耐火材料进入玻璃液都会形成铝硅质耐火材料结石。

  铝硅质耐火材料矿物组成为莫来石、石英、方石英、玻璃相。莫来石和方石英是黏土砖高温下稳定晶形,一般晶体较小,在偏光显微镜下很难看到,铝硅质耐火材料与碱性组分交代反应或热变质产物有:二次重结晶针状莫来石;熔融粒状刚玉;二次结晶板状、柱状、六方片状刚玉;针状、六方片状是刚玉的高温变体;霞石呈鱗片状、羽毛状、板状;三斜霞石为特殊的波浪式消光,是霞石的高温变体,并有聚片双晶;钠长石是柱状聚片双晶。在交代反应不充分的情况下主要晶相为黏土熟料,在单偏光或正交偏光镜下都为黑色,表面比较粗糙。在交代反应比较充分的情况下,黏土砖与玻璃液反应首先析出霞石,时间长后才形成针状莫来石、粒状刚玉、板状α-β刚玉。当莫来石材料遇到较多的MgO时,将产生反应形成尖晶石(MgO·Al2O3)。莫来石或氧化铝与玻璃液中氧化钠反应转换成霞石。

  要预防铝硅质耐火材料结石,必须选用高质量的硅铝砖耐火材料及α-β刚玉砖。严格控制原料质量,杜绝含铝硅质、高铝质耐火材料杂质的引入。严禁玻璃液面的大幅度波动。尽量保持窑压稳定,减少来自熔窑内含有酸、碱的热气流对流道流槽的冲刷。

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