Üzən Şüşə Əritmə Sobasında Əridilmiş Korund Kərpicinin Tətbiqi

Əridilmiş korund kərpiclərielektrik qövs sobasında əridilmiş alüminium oksidi müəyyən bir formada müəyyən bir modelə tökülür, tavlanır və istilikdə saxlanılır və sonra istədiyiniz məhsulu əldə etmək üçün emal olunur. Ümumi istehsal prosesi yüksək təmizlikli kalsine edilmiş alüminium oksidi (95%-dən yuxarı) və az miqdarda əlavələrdən istifadə etmək, tərkib hissələrini elektrik qövs sobasına qoymaq və 2300°C-dən yuxarı yüksək temperaturda əridildikdən sonra əvvəlcədən hazırlanmış qəliblərə tökmək və sonra isti saxlamaqdır. Tavlandıqdan sonra çıxarılır və çıxarılan boşluq dəqiq soyuq işləmə, əvvəlcədən yığma və yoxlamadan sonra tələblərə cavab verən hazır məhsula çevrilir.

Əridilmiş korund kərpicləri müxtəlif kristal formalarına və alüminium oksidinin miqdarına görə üç növə bölünür: birincisi, əsas kristal fazası kimi α-Al2O3, α-korund kərpicləri adlanır; ikincisi, α-Al2-dir. O3 və β-Al2O3 kristal fazaları əsasən eyni tərkibdədir, buna αβ korund kərpicləri deyilir; üçüncü növ əsasən β-Al2O3 kristal fazaları, β korund kərpicləri adlanır. Üzən şüşə əritmə sobalarında geniş istifadə olunan əridilmiş korund kərpicləri ikinci və üçüncü növlərdir, yəni əridilmiş αβ korund kərpicləri və β korund kərpicləri. Bu məqalədə əridilmiş αβ korund kərpiclərinin və β korund kərpiclərinin fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinə və onların üzən şüşə əritmə sobalarında tətbiqinə diqqət yetiriləcək.

1. Əridilmiş korund kərpiclərinin performans təhlili

1. 1 Əridilmiş αβ korund kərpic

Əridilmiş αβ korund kərpicləri təxminən 50% α-Al2O3 və β-Al2O3-dən ibarətdir və iki kristal bir-birinə birləşərək çox sıx bir quruluş əmələ gətirir ki, bu da əla güclü qələvi korroziyaya davamlılığa malikdir. Yüksək temperaturda (1350°C-dən yuxarı) korroziyaya davamlılığı əridilmiş AZS kərpiclərindən bir qədər pisdir, lakin 1350°C-dən aşağı temperaturda əridilmiş şüşəyə qarşı korroziyaya davamlılığı əridilmiş AZS kərpiclərinə bərabərdir. Fe2O3, TiO2 və digər çirkləri ehtiva etmədiyi üçün matris şüşə fazası çox kiçikdir və əridilmiş şüşə ilə təmasda olduqda qabarcıqlar kimi xarici maddələrin meydana gəlmə ehtimalı azdır, beləliklə matris şüşəsi çirklənməyəcəkdir.

Əridilmiş αβ korund kərpicləri kristallaşma baxımından sıxdır və 1350°C-dən aşağı temperaturda əridilmiş şüşəyə qarşı əla korroziyaya davamlıdır, buna görə də onlar işçi hovuzda və şüşə əritmə sobalarından kənarda, adətən camaşırxanalarda, dodaq kərpiclərində, qapı kərpiclərində və s. geniş istifadə olunur. Dünyada əridilmiş korund kərpicləri ən yaxşı şəkildə Yaponiyanın Toshiba şirkəti tərəfindən istehsal olunur.

1.2 Əridilmiş β korund kərpic

Əridilmiş β-korund kərpicləri təxminən 100% β-Al2O3-dən ibarətdir və böyük lövhəyəbənzər β-Al2O3 kristal quruluşuna malikdir. Daha böyük və daha az güclüdür. Digər tərəfdən, yaxşı dağılma müqavimətinə malikdir, xüsusən də güclü qələvi buxarına qarşı olduqca yüksək korroziya müqaviməti göstərir, buna görə də şüşə əritmə sobasının yuxarı strukturunda istifadə olunur. Lakin, az qələvi tərkibli atmosferdə qızdırıldıqda, SiO2 ilə reaksiyaya girəcək və β-Al2O3 asanlıqla parçalanacaq və həcm büzülməsinə səbəb olacaq ki, bu da çatlar və çatlar əmələ gətirir, buna görə də şüşə xammalının səpələnməsindən uzaq yerlərdə istifadə olunur.

1.3 Əridilmiş αβ və β korund kərpiclərinin fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri

Əridilmiş α-β və β korund kərpiclərinin kimyəvi tərkibi əsasən Al2O3-dür, fərq əsasən kristal faza tərkibindədir və mikrostrukturdakı fərq toplu sıxlıq, istilik genişlənmə əmsalı və sıxılma gücü kimi fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərdəki fərqə səbəb olur.

2. Şüşə əritmə sobalarında əridilmiş korund kərpiclərinin tətbiqi

Hovuzun həm dibi, həm də divarı şüşə maye ilə birbaşa təmasdadır. Şüşə maye ilə birbaşa təmasda olan bütün hissələr üçün odadavamlı materialın ən vacib xüsusiyyəti korroziyaya davamlılıqdır, yəni odadavamlı material ilə şüşə maye arasında heç bir kimyəvi reaksiya baş vermir.

Son illərdə əridilmiş şüşə ilə birbaşa təmasda olan əridilmiş odadavamlı materialların keyfiyyət göstəriciləri qiymətləndirilərkən kimyəvi tərkib, fiziki və kimyəvi göstəricilər və mineral tərkiblə yanaşı, aşağıdakı üç göstərici də qiymətləndirilməlidir: şüşənin eroziyaya davamlılıq indeksi, çökmüş qabarcıq indeksi və çökmüş kristallaşma indeksi.

Şüşə keyfiyyətinə daha yüksək tələblər və sobanın istehsal gücü nə qədər böyükdürsə, əridilmiş elektrik kərpiclərinin istifadəsi daha geniş olacaq. Şüşə əritmə sobalarında tez-tez istifadə olunan əridilmiş kərpiclər AZS seriyalı (Al2O3-ZrO2-SiO2) əridilmiş kərpiclərdir. AZS kərpicinin temperaturu 1350℃-dən yuxarı olduqda, onun korroziyaya davamlılığı αβ-Al2O3 kərpicindən 2~5 dəfə çoxdur. Əridilmiş αβ korund kərpicləri, az miqdarda şüşə fazası (təxminən 2%) ehtiva edən, yüksək təmizliyə malik, kristallar arasındakı məsamələri dolduran, sıx pilləli α-alüminium oksidi (53%) və β-alüminium oksidi (45%) incə hissəciklərdən ibarətdir və hovuz divarı kərpiclərinin soyutma hissəsi və alt səki kərpiclərinin soyutma hissəsi kimi istifadə edilə bilər.

Əridilmiş αβ korund kərpiclərinin mineral tərkibi yalnız az miqdarda şüşə fazası ehtiva edir ki, bu da istifadə zamanı şüşə mayesini sızdırmayacaq və çirkləndirməyəcək, yaxşı korroziyaya davamlılığa və 1350 ° C-dən aşağı temperaturda əla aşınma müqavimətinə malikdir. Bu, şüşə əritmə sobasının soyutma hissəsidir. Çən divarları, çənin dibləri və üzən şüşə əritmə sobalarının yuyulması üçün ideal odadavamlı materialdır. Üzən şüşə əritmə sobası mühəndislik layihəsində əridilmiş αβ korund kərpic şüşə əritmə sobasının soyutma hissəsinin hovuz divar kərpici kimi istifadə olunur. Bundan əlavə, əridilmiş αβ korund kərpicləri soyutma hissəsində səki kərpicləri və örtük birləşmə kərpicləri üçün də istifadə olunur.

Əridilmiş β korund kərpic, 92% ~ 95% Al2O3 tərkibli, yalnız 1%-dən az şüşə fazası olan β-Al2O3 qaba kristallarından ibarət ağ bir məhsuldur və struktur möhkəmliyi boş kristal qəfəs səbəbindən nisbətən zəifdir. Aşağı, görünən məsaməlilik 15%-dən azdır. Al2O3 özü 2000°C-dən yuxarı natriumla doymuş olduğundan, yüksək temperaturda qələvi buxarına qarşı çox sabitdir və istilik stabilliyi də əladır. Lakin, SiO2 ilə təmasda olduqda, β-Al2O3 tərkibindəki Na2O parçalanır və SiO2 ilə reaksiyaya girir və β-Al2O3 asanlıqla α-Al2O3-ə çevrilir və bu da böyük həcmdə büzülməyə səbəb olur və çatlara və zədələnməyə səbəb olur. Buna görə də, yalnız SiO2 uçan tozundan uzaqda yerləşən üst tikililər, məsələn, şüşə əritmə sobasının işçi hovuzunun üst tikililəri, ərimə zonasının arxasındakı lülə və yaxınlıqdakı parapet, kiçik soba düzəldiciləri və digər hissələr üçün uyğundur.

Uçucu qələvi metal oksidləri ilə reaksiyaya girmədiyi üçün kərpic səthindən şüşəni çirkləndirmək üçün əridilmiş material sızmayacaq. Üzən şüşə əritmə sobasında, soyutma hissəsinin axın kanalının girişinin qəfil daralması səbəbindən burada qələvi buxarın kondensasiyasına səbəb olmaq asandır, buna görə də buradakı axın kanalı qələvi buxarın korroziyasına davamlı əridilmiş β kərpiclərindən hazırlanır.

3. Nəticə

Əridilmiş korund kərpiclərinin şüşə eroziyasına, köpükə və daşa davamlılığı baxımından əla xüsusiyyətlərinə, xüsusən də özünəməxsus kristal quruluşuna əsaslanaraq, əridilmiş şüşəni çətinliklə çirkləndirir. Təmizləyici kəmər, soyutma bölməsi, qaçış, kiçik soba və digər hissələrdə mühüm tətbiq sahələri mövcuddur.