CN102583956A - 低气孔玻璃窑蓄热室用砖 - Google Patents

低气孔玻璃窑蓄热室用砖 Download PDF

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韩明军
柳化旭
郭晓辉
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C03B5/237—Regenerators or recuperators specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/2375—Regenerator brick design ; Use of materials therefor; Brick stacking arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Abstract

本发明涉及低气孔玻璃窑蓄热室用砖，可有效解决提高蓄热能力，增加保温效果，提高机械强度和耐磨性，增强其抗疲劳能力，提高抗热震性能，延长使用周期的问题，其解决的技术方案是，由重量百分比计的：4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石15－20%；2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石35－40%；过200目筛的锆砂粉3－5%；SiC质量含量＞97%、过200目筛的碳化硅粉16—18%；过300目筛的电熔白刚玉粉10－15%；过200目筛的红柱石粉2--－6%；过300目筛的的软质耐火粘土8－10%，再加入作为结合剂的亚硫酸纸浆废液制成，本发明组方科学，原料丰富，方法先进，易操作生产，产品质量好，成品率高，原材料利用率高，可有效用于玻璃生产中的玻璃蓄热室，节能环保，经济和社会效益显著。

Description

低气孔玻璃窑蓄热室用砖
技术领域
本发明涉及耐火材料，特别是一种低气孔玻璃窑蓄热室用砖（又称XRS砖）。
背景技术
随着玻璃工业的迅速发展和浮法玻璃生产线的逐年增加，玻璃企业的熔窑规模也随之扩大和高档化，因而对耐火材料的品质性能要求也越来越高。玻璃窑蓄热室用砖也从低气孔粘土砖、超低气孔粘土砖等产品向镁橄榄石砖、镁铝砖、高纯镁砖、镁铬砖、镁锆砖系列碱性产品过渡和延伸，窑龄有所延长。然而，粘土砖的荷重软化温度低和碱性砖的热震稳定性差等缺点严重制约了窑龄的延长。目前大部分浮法生产线仍采用镁铬砖，但使用后产生的废砖垃圾却很难采取相对措施，而且通过空气和水接触后形成的六价铬不仅污染了环境，而且是一种对人类健康危害极大的致癌物质，也对企业在防治职业病的问题上制造了很大困难。所以，根据窑龄需要和环保的要求，改变蓄热室用砖的品质和性能是必需解决的技术问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种低气孔玻璃窑蓄热室用砖，可有效效解决提高蓄热能力，增加保温效果，提高机械强度和耐磨性，增强其抗疲劳能力，提高抗热震性能，延长使用周期的问题。
本发明解决的技术方案是，由以下重量百分比计的组分：
4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石15－20%；
2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石35－40%；
过200目筛的锆砂粉3－5%；
SiC质量含量＞97%、过200目筛的碳化硅粉16—18%；
过300目筛的电熔白刚玉粉10－15%；
过200目筛的红柱石粉2--－6%；
过300目筛的的软质耐火粘土8－10%，总量为100%作基本原料，再加入作为结合剂的亚硫酸纸浆废液制成；所述的亚硫酸纸浆废液浓度为1.18-1.25g/cm3，加入量为基本原料重量的4.5%；
其中，将4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石和2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石混合，置入混碾机中，加入亚硫酸纸浆废液，混碾2-3分钟，再依次加入电熔白刚玉粉、碳化硅粉、红柱石粉、锆砂粉和软质耐火粘土，混碾10-15分钟，然后置于料仓中，封闭3-5小时，再用大于630吨的压力机成型，成型后封闭于干燥窑中，在150-200℃下干燥20-30小时后，放入高温窑中，在1470-1480℃下，烧结28-30小时，冷却，挑除不合格产品，合格成品入库；
所述的软质耐火粘土为广西白泥。
本发明组方科学，原料丰富，方法先进，易操作生产，产品质量好，成品率高，原材料利用率高，可有效用于玻璃生产中的玻璃蓄热室，节能环保，经济和社会效益显著。
具体实施方式
以下结合具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。
本发明在具体实施中，可由以下实施例给出：
实施例1
本发明由以下重量百分比计的组分：
4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石17%；
2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石37%；
过200目筛的锆砂粉3%；
SiC质量含量＞97%、过200目筛的碳化硅粉18%；
过300目筛的电熔白刚玉粉12%；
过200目筛的红柱石粉5%；
过300目筛的的软质耐火粘土8%，总量为100%作基本原料，再加入作为结合剂的亚硫酸纸浆废液制成；所述的亚硫酸纸浆废液浓度为1.18-1.25g/cm3，加入量为基本原料重量的4.5%；
其中，将4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石和2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石混合，置入混碾机中，加入亚硫酸纸浆废液，混碾2分钟，再依次加入电熔白刚玉粉、碳化硅粉、红柱石粉、锆砂粉和软质耐火粘土，混碾10分钟，然后置于料仓中，封闭3小时，再用大于630吨的压力机成型，成型后封闭于干燥窑中，在150℃下干燥30小时后，放入高温窑中，在1470-1480℃下，烧结28-30小时，冷却，挑除不合格产品，合格成品入库。
实施例2
本发明由以下重量百分比计的组分：
4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石15%；
2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石39%；
过200目筛的锆砂粉4%；
SiC质量含量＞97%、过200目筛的碳化硅粉17%；
过300目筛的电熔白刚玉粉13%；
过200目筛的红柱石粉3%；
过300目筛的的软质耐火粘土9%，总量为100%作基本原料，再加入作为结合剂的亚硫酸纸浆废液制成；所述的亚硫酸纸浆废液浓度为1.18-1.25g/cm3，加入量为基本原料重量的4.5%；
其中，将4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石和2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石混合，置入混碾机中，加入亚硫酸纸浆废液，混碾2.5分钟，再依次加入电熔白刚玉粉、碳化硅粉、红柱石粉、锆砂粉和软质耐火粘土，混碾13分钟，然后置于料仓中，封闭4小时，再用大于630吨的压力机成型，成型后封闭于干燥窑中，在180℃下干燥25小时后，放入高温窑中，在1470-1480℃下，烧结28-30小时，冷却，挑除不合格产品，合格成品入库。
实施例3
本发明由以下重量百分比计的组分：
4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石20%；
2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石35%；
过200目筛的锆砂粉5%；
SiC质量含量＞97%、过200目筛的碳化硅粉16%；
过300目筛的电熔白刚玉粉10%；
过200目筛的红柱石粉4%；
过300目筛的的软质耐火粘土10%，总量为100%作基本原料，再加入作为结合剂的亚硫酸纸浆废液制成；所述的亚硫酸纸浆废液浓度为1.18-1.25g/cm3，加入量为基本原料重量的4.5%；
其中，将4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石和2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石混合，置入混碾机中，加入亚硫酸纸浆废液，混碾3分钟，再依次加入电熔白刚玉粉、碳化硅粉、红柱石粉、锆砂粉和软质耐火粘土，混碾15分钟，然后置于料仓中，封闭5小时，再用大于630吨的压力机成型，成型后封闭于干燥窑中，在200℃下干燥20小时后，放入高温窑中，在1470-1480℃下，烧结28-30小时，冷却，挑除不合格产品，合格成品入库。
本发明组分配伍合理，方法先进，成品率高，成品率达99%以上，而且有效提高了低气孔玻璃窑蓄热室用砖的蓄热能力，增加保温效果，提高机械强度和耐磨性，增强其抗疲劳能力，提高抗热震性能，延长使用寿命，并经具体测试取得了满意的效果，有关情况如下：
  XRS直型 XRS筒形 低气孔粘土砖 镁铬砖 直镁砖
Al2O3 /% 58-62 58-62 --- --- ---
Fe2O3 /% ≤1.3 ≤1.3 --- --- ---
ZrO2 /% 3-5 3-5 --- --- ---
SiC/ % 16-18 16-18 --- --- ---
SiO2 /% 11.5 11 --- --- ---
荷重软化温度 /℃ 1650 1630 1480 1560 1600
导热系数 <2.5 <2.5 >2.9 >3.0 >3.0
显气孔率 /% <16 <17 15 23 21
线变化1450℃/3h % +0.6 +0.6 --- 1.3 1.35
热震稳定性/次＞（1100℃水冷） 20-25 15-20 20-30 3-4 4-5
密度 g/cm3 2.65 2.6 2.3 2.92 3
本发明与现有技术相比，具有以下突出的技术效果：
A、抗侵蚀性能优良。XRS砖表面形成的釉面层，封闭了大部分贯穿气孔和开口气孔，阻挡了有害气体（碱蒸气、氧化硫等）对制品的侵蚀。从而大大增强了制品的抗剥落性。
B、强度大，抗疲劳性能优良。XRS砖制品经高压成型和高温烧结，内在结构致密且线膨胀率较低，常温耐压强度最高可达130MPa以上，具有优良的抗冲刷、抗疲劳能力。
C、玻璃窑蓄热室内的热交换和气流流动要求制品具有良好的抗热震性能。XRS砖在1100℃水冷下可达20次以上，1000℃风冷下更可高达200次，具有高温下不炸裂、不剥落的优良品质，远远超过碱性制品的抗热震效果。
D、蓄热效果好。碱性制品的导热系数一般在3.0以上,而XRS砖的试验系数为2.5以下，同时它的热容也比较大，实验室测试:将镁铬砖、低气孔砖粘土砖及XRS砖同时升温至500℃，然后自然冷却到100℃所用时间分别为26分钟、15分钟、41分钟，保温效果及节能效果突出。
E、易运输、易保存。由于碱性制品强度低，在运输及施工中易掉角掉棱，仓库防潮要求也很高，很容易水化，而XRS砖由于其强度大且不易水化，从而减少了企业的管理费用，同时保证产品使用合格率。
F、XRS砖的环保优势明显。XRS砖属中性无铬产品，使用前后均无有害物质产生，不仅有回收利用的商业价值，也同时减轻了企业对废品处理方面的负担。
G、节约开支15-20%。碱性制品密度为3.0，而XRS砖密度适中为2.5-2.6，同样数量体积，直镁铬砖与XRS砖的购买重量的比值为10 : 8.5。
总之，本发明低气孔玻璃窑蓄热室用砖（XRS砖）不仅提高了企业效益，减轻了资源及环保压力，同时保护了社会劳动环境及就业人员的生命及健康权力，不仅是耐火材料行业的一次创新，同时也是玻璃行业蓄热室用砖的创新性突破。

Claims (4)

1.一种低气孔玻璃窑蓄热室用砖，其特征在于，由以下重量百分比计的组分：
4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石15－20%；
2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石35－40%；
过200目筛的锆砂粉3－5%；
SiC质量含量＞97%、过200目筛的碳化硅粉16—18%；
过300目筛的电熔白刚玉粉10－15%；
过200目筛的红柱石粉2--－6%；
过300目筛的的软质耐火粘土8－10%，总量为100%作基本原料，再加入作为结合剂的亚硫酸纸浆废液制成；所述的亚硫酸纸浆废液浓度为1.18-1.25g/cm3，加入量为基本原料重量的4.5%；
其中，将4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石和2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石混合，置入混碾机中，加入亚硫酸纸浆废液，混碾2-3分钟，再依次加入电熔白刚玉粉、碳化硅粉、红柱石粉、锆砂粉和软质耐火粘土，混碾10-15分钟，然后置于料仓中，封闭3-5小时，再用大于630吨的压力机成型，成型后封闭于干燥窑中，在150-200℃下干燥20-30小时后，放入高温窑中，在1470-1480℃下，烧结28-30小时，冷却；
所述的软质耐火粘土为广西白泥。
2.根据权利要求1所述的低气孔玻璃窑蓄热室用砖，其特征在于，由以下重量百分比计的组分：
4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石17%；
2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石37%；
过200目筛的锆砂粉3%；
SiC质量含量＞97%、过200目筛的碳化硅粉18%；
过300目筛的电熔白刚玉粉12%；
过200目筛的红柱石粉5%；
过300目筛的的软质耐火粘土8%，总量为100%作基本原料，再加入作为结合剂的亚硫酸纸浆废液制成；所述的亚硫酸纸浆废液浓度为1.18-1.25g/cm3，加入量为基本原料重量的4.5%；
其中，将4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石和2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石混合，置入混碾机中，加入亚硫酸纸浆废液，混碾2分钟，再依次加入电熔白刚玉粉、碳化硅粉、红柱石粉、锆砂粉和软质耐火粘土，混碾10分钟，然后置于料仓中，封闭3小时，再用大于630吨的压力机成型，成型后封闭于干燥窑中，在150℃下干燥30小时后，放入高温窑中，在1470-1480℃下，烧结28-30小时，冷却。
3.根据权利要求1所述的低气孔玻璃窑蓄热室用砖，其特征在于，由以下重量百分比计的组分：
4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石15%；
2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石39%；
过200目筛的锆砂粉4%；
SiC质量含量＞97%、过200目筛的碳化硅粉17%；
过300目筛的电熔白刚玉粉13%；
过200目筛的红柱石粉3%；
过300目筛的的软质耐火粘土9%，总量为100%作基本原料，再加入作为结合剂的亚硫酸纸浆废液制成；所述的亚硫酸纸浆废液浓度为1.18-1.25g/cm3，加入量为基本原料重量的4.5%；
其中，将4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石和2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石混合，置入混碾机中，加入亚硫酸纸浆废液，混碾2.5分钟，再依次加入电熔白刚玉粉、碳化硅粉、红柱石粉、锆砂粉和软质耐火粘土，混碾13分钟，然后置于料仓中，封闭4小时，再用大于630吨的压力机成型，成型后封闭于干燥窑中，在180℃下干燥25小时后，放入高温窑中，在1470-1480℃下，烧结28-30小时，冷却。
4.根据权利要求1所述的低气孔玻璃窑蓄热室用砖，其特征在于，由以下重量百分比计的组分：
4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石20%；
2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石35%；
过200目筛的锆砂粉5%；
SiC质量含量＞97%、过200目筛的碳化硅粉16%；
过300目筛的电熔白刚玉粉10%；
过200目筛的红柱石粉4%；
过300目筛的的软质耐火粘土10%，总量为100%作基本原料，再加入作为结合剂的亚硫酸纸浆废液制成；所述的亚硫酸纸浆废液浓度为1.18-1.25g/cm3，加入量为基本原料重量的4.5%；
其中，将4mm≥粒度＞2mm的合成莫来石和2mm≥粒度＞1mm的合成莫来石混合，置入混碾机中，加入亚硫酸纸浆废液，混碾3分钟，再依次加入电熔白刚玉粉、碳化硅粉、红柱石粉、锆砂粉和软质耐火粘土，混碾15分钟，然后置于料仓中，封闭5小时，再用大于630吨的压力机成型，成型后封闭于干燥窑中，在200℃下干燥20小时后，放入高温窑中，在1470-1480℃下，烧结28-30小时，冷却。
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