יישום של לבני קורונדום התמזגות בתנור התכת זכוכית צף

לבני קורונדום מותכותאלומינה מותכת בתנור קשת חשמלי ונוצקת לדגם מוגדר בעל צורה ספציפית, מחוללת ומשמרת בחום, ולאחר מכן מעובדת לקבלת המוצר הרצוי. תהליך הייצור הכללי הוא שימוש באלומינה מסולחת בטוהר גבוה (מעל 95%) ובכמות קטנה של תוספים, הכנסת המרכיבים לתוך תנור הקשת החשמלי, ויציקתם לתבניות טרומיות לאחר המסה בטמפרטורה גבוהה מעל 2300 מעלות צלזיוס. , ולאחר מכן לשמור אותם חמים לאחר חישול, הוא נשלף, והריק שהוצא הופך למוצר מוגמר העומד בדרישות לאחר עבודה קרה מדויקת, הרכבה מוקדמת ובדיקה.

לבני קורונדום מותכות מחולקות לשלושה סוגים לפי צורות הגביש השונות וכמויות האלומינה: הראשון הוא α-Al2O3 כשלב הגביש העיקרי, הנקרא לבני α-קורונדום; השני הוא α-Al2 שלבי הגביש O 3 ו- β-Al2O3 נמצאים בעיקר באותו תוכן, אשר נקרא לבני קורונדום αβ; הסוג השלישי הוא בעיקר שלבי גביש β-Al2O3, הנקראים לבני קורונדום β. לבני קורונדום מותכות בשימוש נפוץ בתנורי התכה של זכוכית צפה הם הסוג השני והשלישי, כלומר לבני קורונדום αβ αβ αβ קורונדום ולבני β קורונדום. מאמר זה יתמקד במאפיינים הפיזיקליים והכימיים של לבני קורונדום αβ התמזגו ולבני קורונדום β ויישומם בתנורי התכה של זכוכית צפה.

1. ניתוח ביצועים של לבני קורונדום מותכות

1. 1 לבני קורונדום αβ התמזגות

לבני קורונדום αβ ממוזגות מורכבות מכ-50% α-Al2 O 3 ו-β-Al 2 O 3, ושני הגבישים שלובים ליצירת מבנה צפוף מאוד, בעל עמידות מצוינת בפני קורוזיה אלקלית חזקה. עמידות בפני קורוזיה בטמפרטורה גבוהה (מעל 1350 מעלות צלזיוס) היא מעט גרועה מזו של לבני AZS מותכות, אך בטמפרטורות מתחת ל- 1350 מעלות צלזיוס, עמידות הקורוזיה שלה בפני זכוכית מותכת שווה ערך לזו של לבני AZS מותכות. מכיוון שהוא אינו מכיל Fe2 O 3, TiO 2 וזיהומים אחרים, שלב הזכוכית המטריצה ​​קטן מאוד, וחומר זר כגון בועות נוטה פחות להתרחש כאשר הוא יוצר מגע עם זכוכית מותכת, כך שזכוכית המטריצה ​​לא תזוהם .

לבני קורונדום αβ ממוזגות הן צפופות בהתגבשות ובעלות עמידות בפני קורוזיה מצוינת בפני זכוכית מותכת מתחת ל-1350 מעלות צלזיוס, כך שהן נמצאות בשימוש נרחב בבריכת העבודה ומחוצה לה של תנורי התכת זכוכית, בדרך כלל במכבסות, לבני שפתיים, לבני שער וכו'. לבני קורונדום מותכות בעולם מיוצרות בצורה הטובה ביותר על ידי טושיבה היפנית.

1.2 לבני קורונדום β התמזגות

לבני β-קורונדום מתמזגות מורכבות מכמעט 100% β-Al2 O 3, ויש להן מבנה גבישי גדול דמוי צלחת β-Al 2 O 3. גדול יותר ופחות חזק. אבל מצד שני, יש לו עמידות טובה להתפרקות, במיוחד הוא מראה עמידות בפני קורוזיה גבוהה במיוחד בפני אדי אלקלי חזקים, ולכן הוא משמש במבנה העליון של תנור היתוך זכוכית. עם זאת, כאשר הוא מחומם באטמוספירה עם תכולת אלקלית נמוכה, הוא יגיב עם SiO 2, ו-β-Al 2 O 3 יתפרק בקלות ויגרום להתכווצות נפח לגרום לסדקים וסדקים, ולכן הוא משמש במקומות רחוקים מ פיזור חומרי גלם זכוכית.

1.3 מאפיינים פיזיקליים וכימיים של לבני קורונדום αβ ו-β מתמזגות

ההרכב הכימי של לבני קורונדום α-β ו-β מאוחדות הוא בעיקר Al 2 O 3, ההבדל הוא בעיקר בהרכב פאזה הגבישית, וההבדל במבנה המיקרו מוביל להבדל בתכונות הפיזיקליות והכימיות כמו צפיפות בצובר, התפשטות תרמית מקדם, וחוזק לחיצה.

2. יישום לבני קורונדום מותכות בתנורי התכת זכוכית

גם תחתית הבריכה וגם דופן הבריכה נמצאים במגע ישיר עם נוזל הזכוכית. עבור כל החלקים המגעים ישירות עם נוזל הזכוכית, התכונה החשובה ביותר של החומר העקשן היא עמידות בפני קורוזיה, כלומר, לא מתרחשת תגובה כימית בין החומר העקשן לנוזל הזכוכית.

בשנים האחרונות, כאשר מעריכים את מדדי האיכות של חומרים עקשנים מותכים במגע ישיר עם זכוכית מותכת, בנוסף להרכב הכימי, האינדיקטורים הפיזיקליים והכימיים והרכב המינרלים, יש להעריך גם את שלושת האינדיקטורים הבאים: מדד עמידות לשחיקת זכוכית, משקעים מדד הבועות ואינדקס התגבשות המשקעים.

עם הדרישות הגבוהות יותר לאיכות הזכוכית וככל שכושר הייצור של התנור גדול יותר, השימוש בלבנים חשמליות מותכות יהיה רחב יותר. לבנים מותכות הנפוצות בשימוש בתנורי התכת זכוכית הם לבנים ממוזגות מסדרת AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2). כאשר הטמפרטורה של לבני AZS היא מעל 1350℃, עמידות הקורוזיה שלה היא פי 2~5 מזו של לבנים α β -Al 2 O 3. לבני קורונדום αβ ממוזגות מורכבות מחלקיקים עדינים αβ-אלומינה (53%) ו-β-אלומינה (45%), המכילים כמות קטנה של פאזת זכוכית (כ-2%), הממלאים את הנקבוביות בין גבישים, בטוהר גבוה, ויכול לשמש כחלק קירור לבני קיר בריכה וחלק קירור ריצוף תחתון לבנים ולבני תפר וכו'.

ההרכב המינרלי של לבני קורונדום αβ ממוזגות מכיל רק כמות קטנה של פאזת זכוכית, אשר לא תחלחל החוצה ותזהם את נוזל הזכוכית במהלך השימוש, ויש לה עמידות טובה בפני קורוזיה ועמידות מעולה בפני שחיקה בטמפרטורות גבוהות מתחת ל-1350 מעלות צלזיוס. קירור חלק של תנור התכת הזכוכית. זהו חומר עקשן אידיאלי עבור קירות מיכל, תחתית מיכל ומכבסות של תנורי התכה של זכוכית צפה. בפרויקט הנדסת תנור התכת זכוכית לצוף, לבני קורונדום αβ המותכות משמשות כלבני קיר הבריכה של החלק המקרר של תנור התכת הזכוכית. בנוסף, לבני קורונדום αβ מותכות משמשות גם לבני ריצוף ולבני כיסוי בקטע הקירור.

לבני קורונדום מתמזגות β הוא מוצר לבן המורכב מגבישים גסים β -Al2 O 3, המכיל 92% ~ 95% Al 2 O 3, רק פחות מ-1% שלב זכוכית, וחוזק המבני שלו חלש יחסית בגלל סריג הגביש הרופף . נמוך, הנקבוביות הנראית היא פחות מ-15%. מכיוון ש-Al2O3 עצמו רווי בנתרן מעל 2000 מעלות צלזיוס, הוא יציב מאוד נגד אדי אלקלי בטמפרטורות גבוהות, וגם היציבות התרמית שלו מצוינת. עם זאת, כאשר במגע עם SiO 2, Na 2 O הכלול ב-β-Al 2 O 3 מתפרק ומגיב עם SiO2, ו-β-Al 2 O 3 הופך בקלות ל-α-Al 2 O 3, וכתוצאה מכך נפח גדול הצטמקות, גרימת סדקים ונזקים. לכן, הוא מתאים רק למבני-על הרחק מאבק מעופף SiO2, כגון מבנה-העל של בריכת העבודה של תנור התכת זכוכית, הזרבובית בחלק האחורי של אזור ההיתוך והמעקה הסמוך לו, פילוס תנור קטן וחלקים נוספים.

מכיוון שהוא אינו מגיב עם תחמוצות מתכות אלקליות נדיפות, לא יהיה חומר מותך נוזל ממשטח הלבנים כדי לזהם את הזכוכית. בתנור המסת הזכוכית המצוף, עקב היצרות פתאומית של כניסת תעלת הזרימה של חלק הקירור, קל לגרום כאן לעיבוי של אדי אלקליין, ולכן תעלת הזרימה כאן עשויה מלבני β התמזגו עמידות לקורוזיה על ידי קיטור אלקליין.

3. מסקנה

בהתבסס על התכונות המצוינות של לבני קורונדום מותכות מבחינת עמידות בפני שחיקת זכוכית, עמידות לקצף ועמידות באבנים, במיוחד מבנה הגביש הייחודי שלה, הוא כמעט ולא מזהם זכוכית מותכת. ישנם יישומים חשובים בחגורת בירור, קטע קירור, ראנר, תנור קטן וחלקים אחרים.