如何预防和减缓玻璃窑用耐火材料的被侵蚀

玻璃窑内料粉、玻璃液和火焰气体在高温下都会侵蚀耐火材料，从而使玻璃窑用耐火材料发生被溶解、剥落而减薄、变质、进行重结晶等作用，称为耐火材料的蚀损。

玻璃窑用耐火材料的蚀损作用表现在玻璃液与耐火材料界面之间复杂的物相反应上，玻璃液首先溶解耐火材料中的游离的SiO₂。莫来石的溶解速度较小，它聚集到玻璃液和耐火材料的界面上，虽然小结晶的莫来石溶解了，但在使用时大结晶的莫来石甚至有了增长。耐火材料被侵蚀后，与它接触的熔融物中增添了SiO₂和Al₂O₃的成分。熔融物将扩散到玻璃液的其余部分中去。在扩散过程中，熔融物的成分发生变化，SiO₂和碱质增加了，而在界面中发生了β-Al₂O₃、霞石及长石族结晶物的聚集作用，也在耐火材料与玻璃液的接触面上，首先是莫来石层，接着是霞石或长石族结晶物层，然后是未受侵蚀的耐火材料。耐火材料溶解后，使玻璃液黏度增大，促使耐火材料表面形成较难移动的保护层，减弱了继续侵蚀的作用。这种平衡被破坏，玻璃液与耐火材料之间的蚀损作用又会再次发生。


配合料中的纯碱、芒硝、硼酸盐、氟化物、氧化物在高温下与耐火材料表面作用，生成低共熔物或疏松状物，并借助耐火材料本身的空隙或界面的交替反应继续向砖体内部渗透扩散，导致耐火材料蚀损。上述各种盐类与化合物的蚀损机理是不同的、芒硝比纯碱对耐火材料的蚀损作用强得多。


配合料粉料对材料的蚀损作用主要表现在粉料高温蒸发的碱性蒸气对耐火材料的侵蚀，如硅砖表面的熔蚀、内部的“鼠洞”等，以及格子砖中产生的霞石化作用等。再者，粉料中超细粉飞料在蓄热室格子体中集聚，形成瘤子，堵塞格子孔，严重时造成格子砖倒塌、损毁，被迫热修。蚀损作用随温度升高而加剧，熔化温度每提高50~60℃就会使使用期限缩短约一年。前脸墙、加料口、熔化部前部空间、池壁、小炉、蓄热室上层格子体等部位都会受到料粉的蚀损作用。


煤气与重油的燃烧产物（内含SO₂、V₂O₅等腐蚀性气体）及个别配合料组分的挥发物，也会腐蚀火焰空间、小炉、蓄热室等处的耐火材料。高温下不同玻璃窑用耐火材料之间会相互反应，以致损坏。如1600~1650℃之间，黏土砖和硅砖会起严重反应，高铝砖和硅砖会起中等程度反应，电熔锆刚玉砖与硅砖会起剧烈反应，严重共熔。电熔锆刚玉砖与石英砖、白泡石起中等反应，因而电熔锆刚玉砖与硅砖之间应设置过渡材料。


在蓄热室使用的格子砖还因氧化还原气氛作用而损毁，损毁机理主要是由于氧化和还原状态引起变价离子价态不同，配位状态不同，反应物相产生体积变化，导致砖体强度降低而损坏。

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