玻璃窯矽磚(silica brick for glass melting furnace)是指砌築玻璃池窯(不與玻璃液接觸的)高溫部位所用的矽質耐火製品。池窯是由各種耐火材料砌築的複雜面龐大的砌體，它的拱頂多使用矽磚、胸牆、小爐也曾全部使用矽磚，20世紀70年代以來有的被電熔鋯剛玉或β-氧化鋁製品代替。有的玻璃窯的蓄熱室拱頂和格子磚也採用矽磚。
基本介紹
- 中文名：玻璃窯矽磚
- 外文名：silica brick for glass melting furnace
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：耐火材料
- 屬性：矽質耐火製品
簡介,性能,製造工藝,使用,展望,
簡介
玻璃窯矽磚(silica brick for glass melting furnace)是指砌築玻璃池窯(不與玻璃液接觸的)高溫部位所用的矽質耐火製品。池窯是由各種耐火材料砌築的複雜面龐大的砌體，它的拱頂多使用矽磚、胸牆、小爐也曾全部使用矽磚，20世紀70年代以來有的被電熔鋯剛玉或β-氧化鋁製品代替。有的玻璃窯的蓄熱室拱頂和格子磚也採用矽磚。
性能
玻璃窯矽磚性能有：
(1)高溫體積穩定，不會因溫度波動面引起爐體變化，由於矽磚的荷重軟化溫度高、蠕變率小、玻璃窯在1600℃下可以保持爐體不變形，結構穩定；
(2)對玻璃液無污染。矽磚主要成分是SiO2，在使用時如有掉塊或表面熔滴，不影響玻璃液的質量；
(3)耐化學侵蝕。上部結構的矽磚受玻璃配料中含R2O約氣體侵蝕，表面生成一層光滑的變質層，使侵蝕速度變低，起到保護作用；
(4)體積密度小，可減輕爐體重量。
一般鱗石英50%-75%。高級製品由於熔劑性雜質少，方石英可超過50%。殘存石英不大於3%。有的用戶希望用方一鱗型矽磚，即方石英與鱗石英含量之比大於1。更多的用戶希望使用鱗一方型矽磚，即方石英與鱗石英含量之比等於或小於1。鱗一方型矽磚線膨脹率小，有利於供窯時保持窯體穩定性。在使用時熱端磚中的鱗石英可逐步轉化為方石英，低熔物向冷端遷移。
製品外形應規整，尺寸偏差不大於設計值的±1%，楔形磚的錐度要準確，不允許有寬度大於0.5mm的裂紋和因冷卻不當而產生的冷卻裂紋，工作面與非工作面的裂紋長度應分別予以限制。磚面扭曲不大於磚長的0.5%。
製造工藝
選擇SiO2含量98%的石英岩為原料，用水沖洗除去泥土。粉碎後過3mm、2mm、1mm多層篩，篩下料分別貯存。用球磨機或其他細粉碎設備生產小於0.088mm的細粉，根據製品的質量要求進行粒度級配。為了減少燒成時的膨脹可加入10%以下的廢矽磚。各種粒度的粉料在混碾機中與礦化劑、結合劑和水混練，用成型機械製成磚坯，對於形狀複雜或大型的製品可採用震動成型機、風錘或手工成型。成型後的每塊磚壞都要檢查尺寸和外形，將合格的磚坯進行乾燥。
進入隧道式乾燥器的磚坯入口處溫度和室式乾燥器的最初溫度要低於70℃。大型磚坯及手工成型磚坯適於在室式乾燥器中乾燥，最初溫度不超過60℃，40kg以上的磚坯應先在空氣中乾燥48h以上。乾燥好的磚坯再次進行檢查，重點是檢查表面裂紋和內部層裂。磚坯乾燥後的殘餘水分不大於1%，大磚不超過0.5%。磚坯在隧道窯、倒焰窯或梭式窯中燒成。倒焰窯或梭式窯適宣燒成大型磚，用小型磚加以包擋。最高燒成溫度根據原料的轉化性能和製品的質量要求在1380-1450℃。
製品冷卻的危險階段是600℃以下，因晶型轉變，體積迅速收縮，易產生裂紋，降溫速度應進行控制。冷卻後的製品要進行逐塊檢選。大拱頂磚應根據用戶要求按尺寸公差的不同進行分檔並在磚上作出標誌。重要部位的磚需要加工、預砌、編號。加工後的磚在預砌前應再次檢查外觀。
使用
應存放在防水的倉庫中，受水濕後在100℃以下的溫度緩慢烘乾仍可使用。含水矽磚經冷凍後影響強度，乾燥後需經再檢驗。砌築應按製造廠提供的膨脹率留出膨脹縫。烘爐或周期性使用的溫度一時間曲線應合理制訂，待別是600℃以前膨脹激烈要嚴格控制。砌磚使用的泥漿質量要與磚相適應。有時磚的損壞是由於磚縫先被最蝕導致鹼蒸氣進術。
展望
有的玻璃廠為了提高熔化溫度和延長窯爐整體壽命，把小爐口、胸牆改用熔鑄磚，還有的把拱頂或其中一部分改用其他材質。矽磚的消耗比例可能小一些，但是矽磚具有高的荷重軟化溫度、質輕、價低等優勢。玻璃窯大拱和一部分爐子的上部結構仍將使用矽磚。因此，提高玻璃窯矽磚的質量仍是不可忽視的。
