玻璃窑用碹顶硅砖的损毁机理研究及优质硅砖的研制

论文摘要

本文采用化学分析、XRD分析、SEM分析等方法研究了玻璃窑碹顶用硅砖残砖各段带的化学成分变化及相组成变化,探讨了玻璃窑碹顶用硅砖的损毁机理,并在此基地上研制了新一代玻璃窑碹顶用优质致密硅砖。研究表明,玻璃窑碹顶用硅砖在使用后,在热面到冷面的方向上出现了不同段带,其化学成分各不相同。与原砖比较,用后砖出现了化学组成重新分布的现象,分析认为温度梯度是形成此现象的主要原因。在温度梯度作用下,不同碹顶部位和不同段带的碱蒸汽浓度不一样,各种碱蒸汽的蒸汽压存在差异以及它们的扩散速率不同,因而出现化学组成重新分布。玻璃熔窑碹顶硅砖的工作面蚀损及内部熔洞的形成则是碹顶硅砖损毁的主要方式。化学成分的重新分布及窑内温度梯度的存在,引起硅砖的鳞石英在使用过程中的相变是对上述过程的促进。 所研制的优质高纯硅砖SiO2的含量大于96%,熔融指数（Al2O3+2R2O）小于0.5%,Fe2O3含量小于0.5%,常温耐压强度65MPa,0.2MPa下的荷重软化温度为1690℃,耐火度高于1710℃,显气孔率低于19%,真密度为2.33g/cm3,完全能满足玻璃窑碹顶硅砖的使用要求。

论文目录

• 第1章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 玻璃熔窑用碹顶硅砖损毁机理的研究进展
• 1.2.1 玻璃熔窑碹顶用耐材的使用条件及选材
• 1.2.2 用后残砖宏观特征变化
• 1.2.3 残砖的化学组成变化
• 1.2.4 残砖的显微结构分析
• 1.2.5 硅砖结构变化成因及影响
• 1.2.6 碹顶硅砖的蚀损
• 1.3 玻璃窑用优质致密硅砖的研究进展
• 1.3.1 硅质耐火材料的相平衡及矿化剂的选择
• 1.3.2 硅砖的显微结构研究
• 1.3.3 制造优质硅砖的途径
• 1.4 进一步开展玻璃窑用碹顶硅砖损毁机理研究及优质致密硅砖研制的意义
• 第2章 碹项高温区硅砖的性质与显微结构分析
• 2.1 试样制备与测试方法
• 2.1.1 原砖的理化性能指标
• 2.1.2 用后残砖的取样
• 2.2 化学分析结果
• 2.3 各段带物理性能检测结果
• 2.4 各段带X-Ray衍射分析
• 2.5 各段带显微结构分析
• 2.6 分析与讨论
• 第3章 窑内温度分布对碹顶硅砖相变和化学成分重新分布的影响
• 3.1 温度分布对相变的影响
• #小炉区域'>3.1.1 2^#小炉区域
• #小炉区域'>3.1.2 5^#小炉区域
• 3.2 温度梯度与化学成分重新分布
• 3.3 分析与讨论
• 第4章 碹顶硅砖的相变与损毁机理分析
• 2晶体的相变机理'>4.1 硅砖中SiO₂晶体的相变机理
• 4.2 碹顶硅砖中化学成份重新分布
• 4.3 碹顶硅砖的损毁机理分析
• 第5章 优质硅砖的研制
• 2的相变'>5.1 SiO₂的相变
• 2晶体的第一次相变——硅石的形成'>5.1.1 SiO₂晶体的第一次相变——硅石的形成
• 2的第二次相变——硅砖的生产'>5.1.2 SiO₂的第二次相变——硅砖的生产
• 2晶体的第三次相变——硅砖的使用'>5.1.3 SiO₂晶体的第三次相变——硅砖的使用
• 5.2 优质硅石原料的选择
• 5.2.1 试验及结果
• 5.3 矿化剂的选择
• 5.4 关键工艺参数的选择
• 5.4.1 骨料临界颗粒的选择
• 5.4.2 确定配方
• 5.4.3 热工制度
• 5.5 生产实践
• 5.5.1 原料
• 5.5.2 原料的破粉碎
• 5.5.3 矿化剂和结合剂
• 5.5.4 配料与泥料混练
• 5.5.5 成型
• 5.5.6 干燥
• 5.5.7 装车
• 5.5.8 烧成
• 5.5.9 检选
• 5.6 产品的性能分析
• 5.7 产品的应用
• 第六章 结论