Application de brique de corindon fondu dans un four de fusion de verre flotté

Briques de corindon fondusont de l'alumine fondue dans un four à arc électrique et coulées dans un modèle spécifié d'une forme spécifique, recuites et conservées à la chaleur, puis traitées pour obtenir le produit souhaité. Le processus de production général consiste à utiliser de l'alumine calcinée de haute pureté (au-dessus de 95 %) et une petite quantité d'additifs, à placer les ingrédients dans le four à arc électrique et à les couler dans des moules préfabriqués après avoir été fondus à une température élevée supérieure à 2 300 °C. , puis les garder au chaud Après le recuit, il est retiré et le flan retiré devient un produit fini qui répond aux exigences après un travail à froid, un pré-assemblage et une inspection précis.

Les briques de corindon fondu sont divisées en trois types selon les différentes formes cristallines et quantités d'alumine : la première est l'α-Al2O3 comme phase cristalline principale, appelée briques de corindon α ; la seconde est α-Al2. Les phases cristallines O 3 et β-Al2O3 sont principalement dans la même teneur, appelée briques de corindon αβ ; le troisième type est principalement constitué de phases cristallines β-Al2O3, appelées briques de corindon β. Les briques de corindon fondu couramment utilisées dans les fours de fusion de verre flotté sont les deuxième et troisième types, à savoir les briques de corindon fondu αβ et les briques de corindon β. Cet article se concentrera sur les propriétés physiques et chimiques des briques de corindon αβ fondu et des briques de corindon β et sur leur application dans les fours de fusion de verre flotté.

1. Analyse des performances des briques de corindon fondu

1. 1 Brique de corindon αβ fondu

Les briques de corindon αβ fondu sont composées d'environ 50 % d'α-Al2 O 3 et de β-Al 2 O 3 , et les deux cristaux sont entrelacés pour former une structure très dense, qui présente une excellente résistance à la corrosion alcaline. La résistance à la corrosion à haute température (au-dessus de 1 350 °C) est légèrement pire que celle des briques AZS fondues, mais à des températures inférieures à 1 350 °C, sa résistance à la corrosion du verre fondu est équivalente à celle des briques AZS fondues. Parce qu'il ne contient pas de Fe2 O 3 , TiO 2 et d'autres impuretés, la phase vitreuse de la matrice est très petite et des matières étrangères telles que des bulles sont moins susceptibles de se produire lorsqu'elle entre en contact avec du verre fondu, de sorte que le verre matriciel ne soit pas pollué. .

Les briques de corindon αβ fondu sont denses en cristallisation et ont une excellente résistance à la corrosion du verre fondu en dessous de 1 350 °C, elles sont donc largement utilisées dans la piscine de travail et au-delà des fours de fusion de verre, généralement dans les laveries, les briques à lèvres, les briques de portail, etc. Les briques de corindon fondu dans le monde sont fabriquées de préférence par le japonais Toshiba.

1.2 Brique de corindon β fondu

Les briques de β-corindon fondu sont composées de près de 100 % de β-Al2 O 3 et ont une grande structure cristalline de β-Al 2 O 3 en forme de plaque. Plus grand et moins puissant. Mais d'un autre côté, il a une bonne résistance à l'écaillage, en particulier il présente une résistance à la corrosion extrêmement élevée aux fortes vapeurs alcalines, c'est pourquoi il est utilisé dans la structure supérieure du four de fusion du verre. Cependant, lorsqu'il est chauffé dans une atmosphère à faible teneur en alcali, il réagira avec SiO 2 et le β-Al 2 O 3 se décomposera facilement et provoquera un retrait de volume provoquant des fissures et des fissures, il est donc utilisé dans des endroits éloignés de la dispersion des matières premières en verre.

1.3 Propriétés physiques et chimiques des briques de corindon fondu αβ et β

La composition chimique des briques de corindon fondu α-β et β est principalement Al 2 O 3 , la différence réside principalement dans la composition de la phase cristalline, et la différence de microstructure entraîne une différence dans les propriétés physiques et chimiques telles que la densité apparente, la dilatation thermique. coefficient et résistance à la compression.

2. Application de briques de corindon fondu dans les fours de fusion du verre

Le fond et la paroi de la piscine sont en contact direct avec le liquide vitreux. Pour toutes les pièces en contact direct avec le verre liquide, la propriété la plus importante du matériau réfractaire est la résistance à la corrosion, c'est-à-dire qu'aucune réaction chimique ne se produit entre le matériau réfractaire et le verre liquide.

Ces dernières années, lors de l'évaluation des indicateurs de qualité des matériaux réfractaires fondus en contact direct avec le verre fondu, outre la composition chimique, les indicateurs physiques et chimiques et la composition minérale, les trois indicateurs suivants doivent également être évalués : indice de résistance à l'érosion du verre, précipité indice de bulle et indice de cristallisation précipitée.

Avec les exigences plus élevées en matière de qualité du verre et la capacité de production du four, l'utilisation de briques électriques fondues sera plus large. Les briques fondues couramment utilisées dans les fours de fusion du verre sont des briques fondues de la série AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ). Lorsque la température de la brique AZS est supérieure à 1 350 ℃, sa résistance à la corrosion est 2 à 5 fois supérieure à celle de la brique α β -Al 2 O 3. Les briques de corindon αβ fondu sont composées de fines particules d'alumine α (53 %) et d'alumine β (45 %) étroitement échelonnées, contenant une petite quantité de phase vitreuse (environ 2 %), remplissant les pores entre les cristaux, avec une grande pureté, et peut être utilisé comme partie de refroidissement des briques de mur de piscine et des briques de chaussée de fond de partie de refroidissement et des briques de couture, etc.

La composition minérale des briques de corindon αβ fondu ne contient qu'une petite quantité de phase vitreuse, qui ne s'infiltrera pas et ne polluera pas le liquide de verre pendant l'utilisation, et présente une bonne résistance à la corrosion et une excellente résistance à l'usure à haute température inférieure à 1350 °C. partie de refroidissement du four de fusion du verre. C'est un matériau réfractaire idéal pour les parois des cuves, les fonds de cuves et les laveuses des fours de fusion de verre flotté. Dans le projet d'ingénierie du four de fusion de verre flotté, la brique de corindon αβ fondu est utilisée comme brique de paroi de piscine de la partie de refroidissement du four de fusion de verre. De plus, des briques de corindon αβ fondu sont également utilisées pour les briques de chaussée et les briques de joint de couverture dans la section de refroidissement.

La brique de corindon β fondu est un produit blanc composé de cristaux grossiers β -Al2 O 3, contenant 92 % à 95 % d'Al 2 O 3 , seulement moins de 1 % de phase vitreuse, et sa résistance structurelle est relativement faible en raison du réseau cristallin lâche. . Faible, la porosité apparente est inférieure à 15 %. Puisque Al2O3 lui-même est saturé de sodium au-dessus de 2000°C, il est très stable contre les vapeurs alcalines à haute température et sa stabilité thermique est également excellente. Cependant, au contact de SiO 2 , le Na 2 O contenu dans le β-Al 2 O 3 se décompose et réagit avec SiO2, et le β-Al 2 O 3 se transforme facilement en α-Al 2 O 3 , ce qui donne un volume important. retrait, provoquant des fissures et des dommages. Par conséquent, il ne convient que pour les superstructures éloignées des poussières volantes de SiO2, telles que la superstructure du bassin de travail d'un four de fusion de verre, le bec à l'arrière de la zone de fusion et son parapet à proximité, le nivellement du petit four et d'autres pièces.

Parce qu'il ne réagit pas avec les oxydes de métaux alcalins volatils, il n'y aura pas de matière fondue suintant de la surface de la brique pour contaminer le verre. Dans le four de fusion de verre flotté, en raison du rétrécissement soudain de l'entrée du canal d'écoulement de la partie de refroidissement, il est facile de provoquer ici la condensation de vapeur alcaline, de sorte que le canal d'écoulement ici est constitué de briques β fondues qui sont résistantes. à la corrosion par la vapeur alcaline.

3. Conclusion

Basé sur les excellentes propriétés des briques de corindon fondu en termes de résistance à l'érosion du verre, de résistance à la mousse et de résistance à la pierre, en particulier sa structure cristalline unique, il ne pollue pratiquement pas le verre fondu. Il existe des applications importantes dans les bandes de clarification, les sections de refroidissement, les canaux, les petits fours et autres pièces.