CN112159080A - 新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖及其制备方法 - Google Patents

新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于耐火材料技术领域，具体的涉及一种新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖及其制备方法。以质量百分数计，由如下原料组成：硅线石合成料65‑75％、高铝耐火水泥1‑5％、莫来石细粉15‑25％、微硅粉2‑5％。本发明所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，抗侵蚀能力强、耐高温、抗剥落、有效避免了使用过程中的龟裂掉渣现象，采用硅线石热面砖制备的锡槽顶部用整体组合砖的保温性好，组合顶盖结构密封性好，热修方便，施工快捷，成本低于铝酸钙材质，在硅线石合成料阶段添加结合剂使骨料结合更好，抗侵蚀能力强。

Description

新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖及其制 备方法
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，具体的涉及一种新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖及其制备方法。
背景技术
如今，浮法玻璃工艺可用于生产大多数类型的玻璃，例如手机、汽车和显示面板玻璃(PDP和LCD)等高端玻璃。此外，浮法玻璃可用于各种太阳能应用，例如光伏电池的基板和盖玻片，集热器的盖玻片和太阳能聚光单元的反射镜等。随着对浮法玻璃质量要求的不断提高，对浮法玻璃的生产制造过程中必不可少的热工设备锡槽提出了更高要求和严峻考验。
锡槽是由锡槽底部、锡槽顶部胸墙和前后挡墙共同构成一个全密封的结构形式。融化好的玻璃液于1100-1200℃在调节闸板的作用下平稳连续的流入锡槽锡液表面上，玻璃液在重力摊平和张力抛光的过程中从熔窑中带入并不断散发热量和含有Na2O、H2S等侵蚀性的化学气体，生产高端超薄特种玻璃的时候散发出的侵蚀性气体多出20-35％。吊平顶式锡槽顶盖为保证良好的密封性在顶盖外壳设置一层钢罩，钢罩和顶盖砖之间形成高、中、低温三部分的空间，在锡槽工作的过程中需要持续不断的从钢罩顶注入保护性气体(N2+H2)，保护性气体占总锡槽空间体积含量的1-10％，并在此空间预热，然后再通过锡槽顶盖组合砖进入槽体。锡槽顶盖组合砖作为承载保护性气体的管道，同时作为安装电热元件和压力测试元件的载体。因此锡槽顶盖的结构和材质的选择非常重要，它涉及到产出玻璃的质量和整体锡槽的使用寿命。
现有耐热混凝土顶盖砖使用寿命短，没有单独的保温层，温控效果差，同时降低了电加热元件的寿命，增加了维护成本。在使用过程中易龟裂、掉渣，槽内气氛进入裂缝腐蚀配筋，使配筋膨胀量加大，引起顶盖更大面积的开裂。
发明内容
本发明的目的是：提供一种新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖；该硅线石热面砖具有抗侵蚀能力强、耐高温以及抗剥落性能；本发明同时提供了其制备方法。
本发明所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，以质量百分数计，原料组成如下：
Figure BDA0002715771850000011
Figure BDA0002715771850000021
其中：
所述的硅线石合成料，以质量百分数计，原料组成如下：
天然硅线石 70-80％
莫来石 10-25％
结合剂 5-10％。
其中：结合剂为水玻璃和糊精的混合物。
所述的高铝耐火水泥化学组成如下：Al2O3 50％-60％、CaO 35％-40％、SiO2 4-8％、Fe2O3 1-2.5％。
所述的莫来石细粉的粒度为200-250目。
所述的微硅粉的粒度为450-500目。
本发明所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，由以下步骤组成：
(1)硅线石合成料的制备
将天然硅线石、莫来石和结合剂混合成型后经高温煅烧，最后粉碎为2-6mm颗粒备用；
(2)混合及浇筑成型
将步骤(1)制备得到的硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉加水混合后倒入模具中，经高频震动成型，得到坯体；
(3)脱模干燥
坯体成型后，连同模具一起静置，然后脱模自然养护一段时间；
(4)高温煅烧
放入高温窑炉煅烧，然后降温至110℃开窑后冷却，即得到硅线石热面砖。
其中：
步骤(1)中所述的于1400-1430℃高温煅烧60-70h。
步骤(2)中所述的加入水的质量占硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉四者质量和的5-10％。
步骤(2)中所述的经100-120次/分钟高频震动成型，震动时间＜30min。
步骤(3)中所述的静置时间为10-18h，自然养护温度为15-30℃，时间为15-38h。
步骤(4)所述的于72-100h内持续升温至500℃恒温12h，48-55h内升温至1000℃恒温3h，48-55h内升温至1400℃恒温2-4h，24-72h内逐渐降温至110℃开窑后冷却。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，抗侵蚀能力强、耐高温、抗剥落、有效避免了使用过程中的龟裂掉渣现象，采用硅线石热面砖制备的锡槽顶部用整体组合砖的保温性好，组合顶盖结构密封性好，热修方便，施工快捷，成本低于铝酸钙材质，在硅线石合成料阶段添加结合剂使骨料结合更好，抗侵蚀能力强。
(2)采用本发明所述的硅线石热面砖制备得到的锡槽顶盖砖结构稳定，尺寸精密，抗热震性能强，易于安装维护，保温性好，使整体锡槽气密性提升，温控控制精确，氧污染降低，减少锡槽顶部滴落物，降低顶部剥落物掉落，使玻璃的成品率增加5％以上，有效提高玻璃企业利润。
(3)本发明所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，制备工艺简单，成本低，易于实现产业化生产，制备的硅线石热面砖性能优良。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，原料配比及其硅线石合成料的原料组成见表1所示，其中：
结合剂为水玻璃和糊精的混合物。
所述的高铝耐火水泥化学组成如下：Al2O3 55％、CaO 40％、SiO2 4％、Fe2O3 1％。
所述的莫来石细粉的粒度为200目。
所述的微硅粉的粒度为500目。
本实施例1所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，由以下步骤组成：
(1)硅线石合成料的制备
将天然硅线石、莫来石和结合剂混合成型后经高温煅烧，最后粉碎为2mm颗粒备用；
(2)混合及浇筑成型
将步骤(1)制备得到的硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉加水混合后倒入模具中，经高频震动成型，得到坯体；
(3)脱模干燥
坯体成型后，连同模具一起静置，然后脱模自然养护一段时间；
(4)高温煅烧
放入高温窑炉煅烧，然后降温至110℃开窑后冷却，即得到硅线石热面砖。
其中：
步骤(1)中所述的于1415℃高温煅烧65h。
步骤(2)中所述的加入水的质量占硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉四者质量和的5％。
步骤(2)中所述的经120次/分钟高频震动成型，震动时间为25min。
步骤(3)中所述的静置时间为15h，自然养护温度为20℃，时间为20h。
步骤(4)所述的于85h内持续升温至500℃恒温12h，52h内升温至1000℃恒温3h，52h内升温至1400℃恒温3h，50h内逐渐降温至110℃开窑后冷却。
实施例2
本实施例2所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，原料配比及其硅线石合成料的原料组成见表1所示，其中：
结合剂为水玻璃和糊精的混合物。
所述的高铝耐火水泥化学组成如下：Al2O3 55％、CaO 40％、SiO2 4％、Fe2O3 1％。
所述的莫来石细粉的粒度为250目。
所述的微硅粉的粒度为450目。
本实施例2所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，由以下步骤组成：
(1)硅线石合成料的制备
将天然硅线石、莫来石和结合剂混合成型后经高温煅烧，最后粉碎为4mm颗粒备用；
(2)混合及浇筑成型
将步骤(1)制备得到的硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉加水混合后倒入模具中，经高频震动成型，得到坯体；
(3)脱模干燥
坯体成型后，连同模具一起静置，然后脱模自然养护一段时间；
(4)高温煅烧
放入高温窑炉煅烧，然后降温至110℃开窑后冷却，即得到硅线石热面砖。
其中：
步骤(1)中所述的于1400℃高温煅烧70h。
步骤(2)中所述的加入水的质量占硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉四者质量和的7％。
步骤(2)中所述的经100次/分钟高频震动成型，震动时间为20min。
步骤(3)中所述的静置时间为18h，自然养护温度为30℃，时间为15h。
步骤(4)所述的于72h内持续升温至500℃恒温12h，48h内升温至1000℃恒温3h，48h内升温至1400℃恒温3h，24h内逐渐降温至110℃开窑后冷却。
实施例3
本实施例3所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，原料配比及其硅线石合成料的原料组成见表1所示，其中：
结合剂为水玻璃和糊精的混合物。
所述的高铝耐火水泥化学组成如下：Al2O3 55％、CaO 40％、SiO2 4％、Fe2O3 1％。
所述的莫来石细粉的粒度为200目。
所述的微硅粉的粒度为500目。
本实施例3所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，由以下步骤组成：
(1)硅线石合成料的制备
将天然硅线石、莫来石和结合剂混合成型后经高温煅烧，最后粉碎为5mm颗粒备用；
(2)混合及浇筑成型
将步骤(1)制备得到的硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉加水混合后倒入模具中，经高频震动成型，得到坯体；
(3)脱模干燥
坯体成型后，连同模具一起静置，然后脱模自然养护一段时间；
(4)高温煅烧
放入高温窑炉煅烧，然后降温至110℃开窑后冷却，即得到硅线石热面砖。
其中：
步骤(1)中所述的于1430℃高温煅烧60h。
步骤(2)中所述的加入水的质量占硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉四者质量和的8％。
步骤(2)中所述的经110次/分钟高频震动成型，震动时间为25min。
步骤(3)中所述的静置时间为10h，自然养护温度为30℃，时间为38h。
步骤(4)所述的于100h内持续升温至500℃恒温12h，55h内升温至1000℃恒温3h，55h内升温至1400℃恒温4h，72h内逐渐降温至110℃开窑后冷却。
实施例4-5
实施例4-5所述的硅线石热面砖的制备方法与实施例1相同，唯一的不同点在于，硅线石热面砖的原料组成不同，其中，硅线石热面砖的原料组成以及硅线石合成料组成如表1所示。
表1硅线石热面砖原料配比以及硅线石合成料原料配比表
Figure BDA0002715771850000061
体积密度和气孔率采用GB/T 2997-2015致密定形耐火制品体积密度、显气孔率和真气孔率试验方法测定；常温耐压强度采用GB/T5072-2008耐火材料常温耐压强度试验方法测定；热震稳定性采用GB/T 30873-2014耐火材料抗热震性试验方法进行测定。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，其特征在于：以质量百分数计，原料组成如下：
Figure FDA0002715771840000011
2.根据权利要求1所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，其特征在于：所述的硅线石合成料，以质量百分数计，原料组成如下：
天然硅线石 70-80％
莫来石 10-25％
结合剂 5-10％。
3.根据权利要求2所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，其特征在于：所述的结合剂为水玻璃和糊精的混合物。
4.根据权利要求1所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖，其特征在于：
所述的高铝耐火水泥化学组成如下：Al2O3 50％-60％、CaO 35％-40％、SiO2 4-8％、Fe2O3 1-2.5％；
所述的莫来石细粉的粒度为200-250目；
所述的微硅粉的粒度为450-500目。
5.一种权利要求1所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成：
(1)硅线石合成料的制备
将天然硅线石、莫来石和结合剂混合成型后经高温煅烧，最后粉碎为2-6mm颗粒备用；
(2)混合及浇筑成型
将步骤(1)制备得到的硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉加水混合后倒入模具中，经高频震动成型，得到坯体；
(3)脱模干燥
坯体成型后，连同模具一起静置，然后脱模自然养护一段时间；
(4)高温煅烧
放入高温窑炉煅烧，然后降温至110℃开窑后冷却，即得到硅线石热面砖。
6.根据权利要求5所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的于1400-1430℃高温煅烧60-70h。
7.根据权利要求5所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的加入水的质量占硅线石合成料、高铝耐火水泥、莫来石细粉和微硅粉四者质量和的5-10％。
8.根据权利要求5所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的经100-120次/分钟高频震动成型，震动时间＜30min。
9.根据权利要求5所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的静置时间为10-18h，自然养护温度为15-30℃，时间为15-38h。
10.根据权利要求5所述的新型浮法玻璃窑锡槽顶部顶盖砖专用的硅线石热面砖的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述的于72-100h内持续升温至500℃恒温12h，48-55h内升温至1000℃恒温3h，48-55h内升温至1400℃恒温2-4h，24-72h内逐渐降温至110℃开窑后冷却。
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