離心玻璃棉熔窯耐火材料的選擇-耐火材料行業知識-耐火磚高鋁磚剛玉磚澆注料河南耐火材料廠-宏泰耐材

? ? 離心玻璃棉熔窯的特點及玻璃棉成分對熔窯耐火材料可能產生的侵蝕情況，并就熔窯各部位耐火材料合理匹配做了較為詳細的分析及介紹，以延長窯齡并取得較高經濟效益。

　　離心玻璃棉是將熔融的玻璃液采用離心噴吹工藝制成棉狀的材料，具有容重小（16～96kg/m3）、熱導率低、保溫隔熱、吸音性能好、耐腐蝕、阻燃、化學性能穩定等特點。玻璃棉廣泛應用于建筑、商業、工業及民用建筑等領域。它不僅適用于建筑圍護結構的隔熱保溫與吸音，還可噴、貼飾物作吊頂材料，檔次較高，用途廣泛。另外，還特別適合于車、船等運輸工具的隔熱和隔音。

　　近年來，國內的玻璃棉生產企業越來越多，但是，由于玻璃棉產品的特殊成分和生產工藝，生產玻璃棉的熔窯的耐火材料的配材顯得越來越重要。目前，我國玻璃棉熔窯的壽命一般在3年左右，達到5年以上窯齡的不多，其主要原因是熔窯各部位耐火材料的選擇問題。

　　1、玻璃棉的組成特性

? ? 玻璃棉屬于高堿低硼玻璃，由于玻璃棉成分中的堿和硼含量較高，在熔化部火焰高溫的作用下容易揮發，從而對熔窯的耐火材料產生嚴重侵蝕。

　　2、熔窯的特點

? ? 生產玻璃棉的熔窯類型主要有馬蹄焰窯、單元窯和橫火焰窯，目前國內最多的是前兩種窯型。

　　馬蹄焰熔窯生產玻璃棉有熔化率高、能耗低、操控容易的特點。缺點是熔窯壽命短，尤其是蓄熱室的格子體容易侵蝕堵塞，一年半左右就需要在熱態情況下更換格子體。

　　單元窯生產玻璃棉具有占地面積小、調整工藝制度容易、窯齡長等特點。缺點是能耗相對較高，廢氣排放高度低，對環境的污染嚴重，且產量一般較小。

　　橫火焰熔窯主要適用于大噸位、多生產線的玻璃棉的生產，通常是一窯四線以上。由于玻璃棉容重輕、體積大，不易運輸，所以銷售半徑一般不大，而玻璃棉市場往往偏小，一年中又有旺季淡季之分，所以這種大噸位的熔窯較少采用。

　　3、離心玻璃棉熔窯耐火材料的選擇

? ? 離心玻璃棉熔窯耐火材料的設計原則為：在一個窯期內，力求使熔窯各部位耐火材料的侵蝕基本同步。這樣最為經濟合理。

　　各部位耐火材料配置分析如下：

　　（1）熔化部池壁

? ? 由于熔化溫度較低，一般在1400℃以下，而且玻璃液的黏度大，反應擴散率小，所以對池壁的侵蝕較小，一般采用33#氧化法電熔鋯剛玉磚即可。對于橫火焰熔窯，為了達到較長的窯齡，熔化部池壁需要采用鉻含量在30%的鉻鋯剛玉磚。無論采用何種材質的耐火材料，在池壁液位線附近都不做保溫，并采用吹風冷卻，以延長池壁的使用壽命。

　　（2）熔化部胸墻

? ? 熔化部胸墻處于熔窯的火焰空間，由于高溫熱氣流的作用，大量的堿和硼的揮發物黏附在胸墻磚的表面和縫隙里，與胸墻磚發生化學反應造成侵蝕。所以，胸墻磚一般選擇高溫化學性能穩定、抗堿和硼的中性耐火材料或偏堿性耐火材料。對于低窯齡的胸墻，33#電熔鋯剛玉磚是最好的選擇，但對于長窯齡的胸墻，燒結鋯英石磚或鉻含量在30%的鉻鋯剛玉磚更好。

　　（3）熔化部池底鋪面磚

? ? 因熔化部池底的散熱面積較大，除了加強保溫外，還要考慮因保溫引起池底溫度升高所帶來的侵蝕加劇。電熔鋯剛玉磚鋪面是玻璃棉熔窯池底的首選，對于大多數玻璃棉熔窯來說，這種材質的穩定性能與熔窯的壽命完全匹配。

　　當熔窯的玻璃液深度低于500mm，且采用鼓泡時，池底玻璃液的高溫和鼓泡產生的玻璃液的強烈對流，大大加劇了玻璃液對池底耐火材料的機械沖刷侵蝕，若采用傳統的電熔鋯剛玉磚鋪面層，難以滿足長窯齡（5年以上），所以選擇含鉻15%的鉻鋯剛玉磚更合適。

　　（4）熔化部大碹

? ? 對于馬蹄焰玻璃棉熔窯，碹頂大多數采用硅磚。盡管堿性玻璃液宜用堿性磚，但硅磚價格便宜，耐堿性蒸氣的侵蝕能力差。由于玻璃棉成分中的硼、堿含量很高，當磚表面的玻璃釉流失后，在硼、堿蒸氣的作用下，硅磚很容易被繼續侵蝕，從而影響熔窯的壽命。

　　目前國內馬蹄焰玻璃棉熔窯的硅磚碹頂一般在9個月至1年后就產生鼠洞，需要經常維護，修修補補，勉強能撐到3年。修補碹頂既是繁重的熱修作業，又對生產帶來影響。若要取得5年以上窯齡，玻璃棉熔窯的碹頂材質不適合用硅磚，而應該采用含鉻30%的鉻鋯剛玉磚或者特制的燒結莫來石磚。

　　（5）流液洞

? ? 流液洞是玻璃棉熔窯最容易侵蝕的部位，且無法熱態維修，所以，流液洞耐火材料的使用壽命直接決定了熔窯的壽命。

　　目前，大多數玻璃棉熔窯的流液洞采用41#無縮孔電熔鋯剛玉磚。由于玻璃棉熔窯的玻璃液溫度偏低，一般在1250℃以下，所以流液洞耐火材料的侵蝕主要是機械沖刷。對于小噸位的玻璃棉熔窯，41#無縮孔電熔鋯剛玉磚完全可以滿足窯齡的要求，但對于大噸位及長窯齡的玻璃棉熔窯，流液洞磚采用含鉻50%的鉻鋯剛玉磚會更合理。

　　（6）格子磚

? ? ?玻璃棉成分中含有高堿低硼，對鎂磚的侵蝕很劇烈。而且堿蒸氣和硼蒸氣在中溫區（810~940℃）容易析晶，析晶物黏度很大，黏附在經侵蝕后凹凸不平的格子磚表面，從而造成格子磚的堵塞。

　　目前，玻璃棉熔窯的格子磚一般采用堿性磚，上層97鎂磚或98鎂磚，中層95鎂磚或96鎂磚，下層鎂鉻磚和低氣孔黏土磚。這樣配置的格子磚成本較低，但因堿、硼蒸氣析晶黏附在格子磚上，所以，使用一年半左右需要更換格子磚。對于長窯齡的格子磚，十字形電熔鋯剛玉磚是首選。

　　（7）通路

? ? 對于火焰窯通路的上部結構一般采用33#電熔鋯剛玉磚，或燒結鋯英石磚。而對于電熔窯通路的上部結構可以采用燒結莫來石磚。

　　與玻璃液接觸的通路，采用33#電熔鋯剛玉磚或含鉻30%的鉻鋯剛玉磚均可。

　　玻璃棉熔窯合理的耐火材料匹配是取得高效益的關鍵。當然，耐火材料的選擇需要綜合考慮窯齡、投資、耐火材料現狀及生產周期等因素，使熔窯的運行最有效和最經濟。