玻璃窑用耐火砖的性能分析

　　玻璃窑用耐火砖根据其材质的不同主要有硅砖、碱性砖、电熔锆刚玉砖、莫来石砖等。

　　1、硅砖

　　硅砖具有荷重软化温度高及高温蠕变小等良好的高温性能，同时有良好的高温抗侵蚀能力，且由于其生产工艺成熟，价格便宜，在玻璃窑炉中运用广泛。众所周知，硅砖的矿物组成有方石英、鳞石英、残余石英和少量硅酸盐液相组成，硅砖在使用时各种晶相的转变仍在进行中，且在晶相转变过程中有较大的体积变化，导致硅砖的热震稳定性较差。当温度达到1470℃时，硅砖中的鳞石英会转变成方石英，方石英是硅砖中稳定的一种晶相，会增强硅砖的理化性能指标，当窑炉中有些部位低于1470℃时，鳞石英的存在会降低硅砖的使用性能，特别是碱尘或碱蒸气此时会对硅砖中的硅钙石(CaO·SiO2)产生侵蚀反应，在硅砖中开始产生玻璃相，而玻璃相会逐渐熔解硅砖中的大颗粒氧化硅，使硅砖产生溶解与剥落，从而影响硅砖的使用效果。

　　2、碱性砖

　　碱性砖对碱尘有较强的抗侵蚀能力，但在格子体高温区，镁砖易受SiO2、V2O5和CaO的侵蚀，造成格子砖体积膨胀而产生剥落。在格子体中下部，也就是格子体的冷凝区，镁砖易发生硫酸盐的侵蚀反应。直接结合镁铬砖是目前中下部格子体的选择，但直接结合镁铬砖中的Cr2O3会对水资源产生污染，欧美一些国家已禁止了镁铬砖的使用，相信不久我国也会限制含铬制品的使用。

　　碱性砖导热系数高，膨胀紊数大且蠕变率较高，烤窑时产生变形，不利于窑体密封。相比莫来石砖，墙体散热量增加，增加窑炉保温成本。

　　3、电熔锆刚玉砖

　　电熔铅刚玉砖具有良好的抗配合料侵蚀性能，在温度相对稳定的情况下，几乎可以用在玻璃窑炉的所有高温区。电熔锆刚玉砖的缺点是其热震稳定性差，不适合用在温度波动较大的部位。同时电熔锆刚玉砖导热系数高，造成窑体散热量大，不利于节能和改善操作环境。相比玻璃窑炉用其它耐火材料，电熔锆刚玉砖的施工难度大且价格昂贵。

　　4、莫来石砖

　　莫来石砖分两类，一类是烧结莫来石砖，是以天然莫来石为主要原料，加以添加剂压制烧结而成，由于天然莫来石原料的化学成分和矿物组成的不稳定，烧结的莫来石砖的理化性能指标稳定性较差，高温蠕变率较高，但其高温强度和热震稳定性较高，可以用在熔窑温度较低的区域如蓄热室的中下部。

　　另一类为再烧结莫来石砖，是以合成莫来石为主要原料加以添加剂再烧结而成，合成莫来石来源于烧结和电熔两类，由于原材料性能的可控性，所以烧结莫来石砖制品的理化性能稳定，高温物理性能良好且抗侵蚀能力强，特别是再烧结电熔莫来石砖，由于莫来石化更加充分，制品抗碱尘和碱蒸气化学侵蚀能更强，可以用在高温区域，如小炉和蓄热率上部结构等部位。

　　分析研究认为，烟气中的碱蒸气对耐火材料的侵蚀为强烈，莫来石砖中的莫来相会在1270℃以上时与烟气中的碱蒸气(NaOH)反应，在莫来石砖的表面形成稳定的刚玉相和部分玻璃相，从而有效阻止碱蒸气对莫来石砖的进一步侵蚀，提高了莫来石砖抗碱蒸气的侵蚀能力。