氧化锆砖 —— 玻璃领域高性能、长寿命耐材的革新选择
发布时间:
2025-05-17
影响玻璃窑炉材料长寿命的两个重要因素：1.侵蚀、2.开裂
1.侵蚀：玻璃溶液对玻璃窑炉材料的侵蚀作用，主要取决于其黏度和表面张力等物理性质。黏度低和表面张力小的玻璃液最容易浸润耐火材料，并从其表面细孔吸入内部，使整个窑炉材料受到强烈的侵蚀。侵蚀物首先作用于耐火材料中的玻璃相，彼此相互反应。
而硼硅玻璃对窑炉材料的化学侵蚀与钠钙硅玻璃不同，尤其是低碱或无碱硼硅玻璃，其酸性氧化物含量高，熔化温度也高，在熔化池高温区，玻璃流黏度低，液流强烈。特别是在使用电助熔和鼓泡以后，液流更为强烈。强烈的冲刷作用与化学侵蚀配合会对窑炉材料造成很大的破坏。
高碱玻璃具有较低的黏度，硼硅酸盐玻璃的表面张力小，它们的侵蚀作用就剧烈，提高熔制温度会进一步降低熔融玻璃液的黏度和表面张力，从而也加速了侵蚀作用。
含硼酸、磷酸、氟、铝、钡、锂化合物的玻璃液，对窑炉材料有剧烈的侵蚀作用，特别是在某些超高温的工况下，玻璃液对流和不稳定的液面会把窑炉材料表面高温化学反应生成的物相保护层冲刷掉，加速蚀损，蚀损程度主要与它的化学组成、矿物组成和结构状态有关。所以配置致密型抗渗入、减少窑炉材料玻璃相含量甚至去除玻璃相组分，增强抑制高温化学反应才是延长玻璃窑炉寿命的根本！
2.开裂：（热稳定性）：致密窑炉材料最易破损，除温差产生应力外，耐火材料晶型变化所造成的膨胀或收缩亦会产生应力。升温时，晶型变化快，体积变化过剧，产生应力过大，使窑炉材料开裂。窑炉材料表面不平整和裂纹、内部空洞会使侵蚀加剧造成局部窑炉材料的过早损毁，因此对窑炉材料抗热冲击性能的控制也是窑炉寿命的关键因素之一。
窑炉的长寿命意味着玻璃制造成本的直接降低。在玻璃窑炉的发展过程中，熔铸高锆已经是行业应用的最好材料，但由于其交货周期长、价格昂贵抑制了规模化应用，同时熔铸高锆产品热冲击性能差、行业品控能力等因素造成较大的应用结果差异。
而不含硅、钠的大尺寸、密度5.0-5.3g/m3的电熔Z80高锆砖一系列研发成果，能够很好的解决玻璃窑炉材料应用中的行业共性问题，它长期应用温度可达2000摄氏度，并在钠、硼、铅、氟、等玻璃及需要高电阻率部位的应用中具有较大优势。在1550摄氏度以上的同工况应用条件下，电熔Z80高锆砖是AZS材料寿命的3倍以上，具有较强的抗玻璃溶液侵蚀性及冲刷性，同时具备良好的可重复加温性能。对玻璃窑炉延长寿命、低成本运营、综合碳排放等方面有重大意义。
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