Примена на стопена корундска тула во печка за топење на пловечко стакло

Фузија од корунд тулиСе стопи алумина во електролачна печка и се лее во специфичен модел со специфична форма, се жари и се термички конзервира, а потоа се обработува за да се добие посакуваниот производ. Општиот процес на производство е да се користи калциниран алумина со висока чистота (над 95%) и мала количина адитиви, состојките да се стават во електролачна печка и да се леат во префабрикувани калапи откако ќе се стопат на висока температура над 2300 °C, а потоа да се одржуваат топли. По жарењето, се вади, а извадениот празен дел станува готов производ кој ги исполнува барањата по прецизна ладна обработка, претходно склопување и инспекција.

Фузираните корунд тули се поделени во три вида според различните кристални форми и количини на алумина: првиот е α-Al2O3 како главна кристална фаза, наречена α-корунд тули; вториот е α-Al2. Кристалните фази O3 и β-Al2O3 се главно во иста содржина, што се нарекува αβ корунд тули; третиот тип се главно β-Al2O3 кристални фази, наречени β корунд тули. Фузираните корунд тули кои најчесто се користат во печките за топење на пловно стакло се вториот и третиот тип, имено фузирани αβ корунд тули и β корунд тули. Оваа статија ќе се фокусира на физичките и хемиските својства на фузираните αβ корунд тули и β корунд тули и нивната примена во печките за топење на пловно стакло.

1. Анализа на перформансите на стопени корундски тули

1. 1 Споена αβ корундска тула

Фузираните αβ корунд тули се составени од околу 50% α-Al2O3 и β-Al2O3, а двата кристали се испреплетени за да формираат многу густа структура, која има одлична отпорност на силна алкална корозија. Отпорноста на корозија на висока температура (над 1350°C) е малку полоша од онаа на фузираните AZS тули, но на температури под 1350°C, нејзината отпорност на корозија на стопено стакло е еквивалентна на онаа на фузираните AZS тули. Бидејќи не содржи Fe2O3, TiO2 и други нечистотии, фазата на матрично стакло е многу мала, а туѓи материи како што се меурчиња е помала веројатноста да се појават кога ќе дојдат во контакт со стопено стакло, така што матричното стакло нема да биде загадено.

Фузираните αβ корунд тули се густи во кристализацијата и имаат одлична отпорност на корозија на стопено стакло под 1350°C, па затоа се широко користени во работниот базен и пошироко на печките за топење стакло, обично во перални, тули за усни, тули за порти итн. Фузираните корунд тули во светот најдобро ги произведува јапонската „Тошиба“.

1.2 Споена β корундска тула

Фундираните β-корунд тули се составени од речиси 100% β-Al2O3 и имаат голема кристална структура слична на плоча β-Al2O3. Поголеми се и помалку моќни. Но, од друга страна, имаат добра отпорност на лупење, особено покажуваат екстремно висока отпорност на корозија на силна алкална пареа, па затоа се користат во горната структура на печката за топење стакло. Меѓутоа, кога се загрева во атмосфера со ниска содржина на алкали, ќе реагира со SiO2, а β-Al2O3 лесно ќе се распадне и ќе предизвика намалување на волуменот што предизвикува пукнатини и пукнатини, па затоа се користат на места далеку од расејување на стаклени суровини.

1.3 Физички и хемиски својства на споени αβ и β корундски тули

Хемискиот состав на споените α-β и β корунд тули е главно Al2O3, разликата е главно во составот на кристалната фаза, а разликата во микроструктурата доведува до разлика во физичките и хемиските својства како што се густината на волуменот, коефициентот на термичка експанзија и цврстината на притисок.

2. Примена на стопени корундски тули во печки за топење стакло

И дното и ѕидот на базенот се во директен контакт со стаклената течност. За сите делови што се во директен контакт со стаклената течност, најважното својство на огноотпорниот материјал е отпорноста на корозија, односно не се јавува хемиска реакција помеѓу огноотпорниот материјал и стаклената течност.

Во последниве години, при проценка на индикаторите за квалитет на стопените огноотпорни материјали во директен контакт со стопено стакло, покрај хемискиот состав, физичките и хемиските индикатори и минералниот состав, мора да се проценат и следните три индикатори: индекс на отпорност на ерозија на стаклото, индекс на таложење на меурчиња и индекс на таложење на кристализација.

Со повисоките барања за квалитет на стаклото и поголемиот производствен капацитет на печката, употребата на стопени електрични тули ќе биде поширока. Стопените тули што најчесто се користат во печките за топење стакло се стопени тули од серијата AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2). Кога температурата на тулата AZS е над 1350℃, нејзината отпорност на корозија е 2~5 пати поголема од онаа на тулата α β -Al 2 O 3. Стопените тули αβ корунд се составени од тесно распоредени фини честички α-алумина (53%) и β-алумина (45%), кои содржат мала количина на стаклена фаза (околу 2%), ги исполнуваат порите помеѓу кристалите, со висока чистота и можат да се користат како дел за ладење на тули за ѕидови на базен и дел за ладење на дното на коловозот, тули за спојување итн.

Минералниот состав на стопените αβ корунд тули содржи само мала количина на стаклена фаза, која нема да се протекува и да ја загадува стаклената течност за време на употребата, и има добра отпорност на корозија и одлична отпорност на абење на високи температури под 1350 °C. Тоа е делот за ладење на печката за топење стакло. Тоа е идеален огноотпорен материјал за ѕидовите на резервоарите, дна на резервоарите и пералните на печките за топење стакло. Во инженерскиот проект за печка за топење стакло, стопената αβ корунд тула се користи како ѕидна тула на базенот на делот за ладење на печката за топење стакло. Покрај тоа, стопените αβ корунд тули се користат и за тротоарни тули и тули за покривање на спојките во делот за ладење.

Фундираната β корунд тула е бел производ составен од груби кристали β-Al2O3, кои содржат 92%~95% Al2O3, само помалку од 1% стаклена фаза, а неговата структурна цврстина е релативно слаба поради лабавата кристална решетка. Ниска, очигледната порозност е помала од 15%. Бидејќи самиот Al2O3 е заситен со натриум над 2000°C, тој е многу стабилен против алкална пареа на високи температури, а неговата термичка стабилност е исто така одлична. Меѓутоа, кога е во контакт со SiO2, Na2O содржан во β-Al2O3 се распаѓа и реагира со SiO2, а β-Al2O3 лесно се трансформира во α-Al2O3, што резултира со големо волуменско собирање, предизвикувајќи пукнатини и оштетувања. Затоа, погоден е само за надградби подалеку од летечка прашина од SiO2, како што се надградбата на работниот базен на печка за топење стакло, отворот на задната страна од зоната на топење и нејзиниот близок парапет, нивелирањето на малата печка и други делови.

Бидејќи не реагира со испарливи оксиди на алкални метали, нема да има стопен материјал што ќе истекува од површината на тулата и ќе го контаминира стаклото. Во печката за топење на пловечко стакло, поради ненадејното стеснување на влезот на проточниот канал на делот за ладење, лесно е да се предизвика кондензација на алкална пареа тука, па затоа проточниот канал тука е направен од стопени β тули кои се отпорни на корозија од алкална пареа.

3. Заклучок

Врз основа на одличните својства на стопените корундски тули во однос на отпорноста на ерозија на стакло, отпорноста на пена и отпорноста на камен, особено неговата единствена кристална структура, тие тешко го загадуваат стопеното стакло. Постојат важни примени во лента за прочистување, дел за ладење, ротор, мала печка и други делови.