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石英陶瓷在浮法玻璃生产中的应用

作者:创通石英 来源: 日期:2022/4/7 17:36:43 人气:9 标签:

石英陶瓷是一种新型高纯耐高温石英材料, 它以熔融石英或石英玻璃为原料, 经破碎、制浆、成坯、烧成、冷加工等一系列工序制备而成。


石英陶瓷具有一系列优良性能:


一、物理性能:高纯度石英陶瓷材料具有导热性低、膨胀系数小、耐高温、热稳定性好且成本较低的优点,通过设计石英陶瓷内衬结构,利用其“热发射”效应机制,能够稳定大幅提升窑炉的能源效率。


二、化学性能:石英陶瓷介电常数低、耐酸碱腐蚀性好、电绝缘性好,是一种很好的耐火材料。


浮法玻璃熔窑是大型连续运行的高温熔融炉,内部环境十分严苛,很多耐火材料均处于液-固-气的高温条件下,熔窑使用寿命的不断延长、玻璃质量的持续提高对熔窑用耐火材料提出了更高的要求。石英陶瓷以其优良的性能,已经被广泛地应用在浮法玻璃的生产中。


石英陶瓷在熔窑前脸吊墙鼻区的应用


浮法玻璃窑炉内部为正压,大量碱性粉尘及蒸气随着喷出的火焰会不断冲蚀鼻区砖,在鼻区砖表面易形成富碱的低黏度钠硅酸盐,因此,鼻区是窑炉被侵蚀最严重的部位之一。通过使用石英陶瓷砖,在受到碱性粉尘的冲蚀后,表面会形成与玻璃成分相似的液相滴入窑内,经过熔化与澄清,不会形成任何玻璃缺陷。同时,石英陶瓷制品除了对玻璃无污染之外,还具有热震稳定性好、热膨胀系数小、比重小、容易制作异型大砖、可以进行冷加工等特性,更换方便、操作简单、是鼻区砖的最佳选材。


石英陶瓷在过渡辊台和退火窑中的应用


过渡辊台由3根辊子作为辊道组成,是浮法玻璃生产线中把玻璃从锡槽引入退火窑的过渡区域。温度在1050 ℃左右的玻璃液经过锡槽内一系列的工艺过程到达锡槽末端脱离锡液面,依靠过渡辊台辊子的承托和传输进入退火窑。这时候玻璃带的温度高达600 ℃以上,有时玻璃带出锡槽时,下表面容易携带锡液、锡灰等杂质。另外,耐热钢辊导热率较高,容易形成玻璃底部表面的过冷却现象,产生应力裂纹。


目前,国内电子玻璃生产线和高档浮法玻璃生产线已逐渐开始采用石英陶瓷辊道作为过渡辊台和退火窑热端辊子。石英陶瓷过渡辊台辊道,与传统采用的耐热钢辊相比有着导热系数小、热震稳定性好、热膨胀系数小、不易沾附锡灰及杂物等优点,使得玻璃底部表面因附渣造成的表面缺陷数量大大减少,同时减轻了玻璃下表面的过冷却现象,能够有效消减应力裂纹,减少硬划伤的数量。


石英陶瓷在锡槽中的应用


浮法玻璃成形锡槽是浮法玻璃生产线的核心,在锡槽内,锡槽槽底砖起着承托熔融锡液和玻璃液的重要作用,是影响锡槽正常运行的关键结构材料。


锡槽底砖在浮法玻璃生产中容易出现的问题:


1、由于砖体积密度低、气孔率高,尤其是连通气孔多,砖抗碱渗透能力差,砖体上部会吸收Na2O生成钠长石或霞石类矿物,伴随20%左右的体积膨胀,发生块状剥片上浮,严重影响玻璃板的质量和锡槽的正常运行。


2、砖体水平断裂,上半块上浮,导致浮法玻璃生产线无法正常生产。


3、锡槽底砖冒泡,气泡上浮冲击未硬化的玻璃带,在玻璃下表面形成凹坑(板下开口泡)。


4、底砖拱起。


5、封孔料分层剥离漂起,造成玻璃下表面划伤缺陷。


6、固定底砖的螺栓被锡液侵蚀熔断,底砖漂起。


7、槽底漏锡。


锡槽前区空间温度约1050 ℃,玻璃板温度1020 ℃,槽底砖上表面温度1000 ℃。作为石英陶瓷制品,其塑性会随着温度的升高而增加,脆性随温度的升高而减少,所以其弯曲强度是随着温度的升高而增加。据有关实验表明,从室温升至1100 ℃时,熔融石英陶瓷的抗弯强度会增加33%。由此,开发合适厚度的低气孔率高致密石英陶瓷板,是解决槽底砖带来的众多生产问题的一条有效途径。


在浮法玻璃生产中,应根据不同的使用环境和要求,从产品质量、设备寿命、投资成本三方面综合分析考查,选择合适的耐火材料,以实现效益最大化,石英陶瓷或许是一种很好的选择!


来源:硅业分会


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