石英陶瓷制品于玻璃工業(yè)中的應(yīng)用

  石英陶瓷制品于玻璃工業(yè)中的應(yīng)用

                                        劉得利

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　　石英陶瓷制品由石英玻璃通過濕磨、泥漿、穩(wěn)定化處理、石膏模注漿、坯體干燥

和燒成制取。必要時(shí)，還要對產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械處理，以賦予它需用的幾何尺寸和表面質(zhì)

量。

　　石英陶瓷制品的使用溫度范圍為２０～１６００℃，又由于它的高化學(xué)穩(wěn)定性、

低線膨脹溫度系數(shù)、良好的熱物理性和介電性、較高的機(jī)械強(qiáng)度等，使得這類產(chǎn)品可

用于許多工業(yè)部門，尤其在玻璃工業(yè)中的應(yīng)用更為廣泛，達(dá)幾十種之多。僅其耐火制

品就幾乎可以替代所有的耐火粘土、剛玉一鋯質(zhì)、硅質(zhì)、莫來石硅質(zhì)、硅線石、熱強(qiáng)

鑄鐵、石英玻璃等材料，而且使用性能又明顯優(yōu)于這些傳統(tǒng)材料產(chǎn)品。

　�。�、玻璃生產(chǎn)中使用的石英陶瓷產(chǎn)品及性能

　　２、１ 石英陶瓷輥

　　２．２ 石英陶瓷孔板和底托

　　在水平鋼化玻璃時(shí)，玻璃板在加熱和冷卻過程中依靠冷熱燃?xì)狻諝鈮|支撐，

這種冷熱氣墊由流向玻璃底面的許多氣流組成。為了構(gòu)成熱氣墊，就使用由孔板和底

托構(gòu)成的裝置。

　　對這種裝置的主要要求是：在燃?xì)庖豢諝饬鞴ぷ鳒囟龋ǎ罚埃啊福埃啊妫l件

與孔板和玻璃間氣墊厚０．２～０．５ｍｍ時(shí)保持孔板的平面度。

　　工業(yè)中使用的石英陶瓷孔板尺寸一般為１３００ｍｍ×９９６ｍｍ×１００ｍｍ，

底托的尺寸為１３００ｍｍ×９９６ｍｍ×１５０ｍｍ，重達(dá)２５０Ｋｇ左右。

　　這種產(chǎn)品經(jīng)焊有金屬構(gòu)架的石膏模具成型，坯體干燥后在１２５０℃下燒成，保

溫１ｈ。產(chǎn)品的物理技術(shù)性能見下表。

    按照相同制度進(jìn)行二次燒成后，抗壓強(qiáng)度由３８０～５５０ｋｇｆ／ｃｍ２提

高到４００～７２０ｋｇｆ／ｃｍ２。

　�。玻� 石英陶瓷內(nèi)澆口杯

　　內(nèi)澆口杯是玻璃成型機(jī)的非常大較復(fù)雜的液滴內(nèi)澆口陶瓷件。這種制品由于結(jié)構(gòu)復(fù)

雜、尺寸大而難以生產(chǎn)，它具有不同直徑的孔眼，其外表面圍有加厚帶和筋骨，造成

了殼體厚度的明顯差別。

　　這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)澆口杯靠石膏模泥漿澆注成型。模具的組件有：構(gòu)成外扇的部

件、形成注件腔體內(nèi)表面的襯件和制取孔眼的嵌入件（制取非常大孔眼的帶喇叭口）。

　　內(nèi)澆口杯坯體經(jīng)干燥后于１１９０～１２００℃下燒成５～８ｈ。產(chǎn)品性能如下：

　�。玻� 石英陶瓷導(dǎo)氣噴嘴

　　這種產(chǎn)品一般長２４０～３５０ｍｍ，寬１８０～２３０ｍｍ，高１５０～２４０ｍｍ，

使用溫度可達(dá)１６００℃。它配置于不同的溫度區(qū)：１４００～１４１０℃，１４４５

～１４５０℃，１４７５～１４８０℃，１５００～１５１０℃，使用期限在１８個(gè)月

以上，而耐火粘土噴嘴在相同的條件下還不足２０天。

　　２．５ 石英陶瓷攪拌器

　　這種攪拌器的槳葉一般 長６２０ｍｍ，直徑２２０ｍｍ，并配有左右旋轉(zhuǎn)鎖扣，

使用溫度１４００℃左右。攪拌器同在ｘ射線掃描高鋰玻璃熔窯上，在１３３０℃的工

作介質(zhì)中其使用次數(shù)在３５周期以上，而耐火粘土攪拌器僅為１周期。

　　２．６ 石英陶瓷柱塞

　　這種柱塞用于定量輸供玻璃料，長６８０～８００ｍｍ，直徑６７～８０ｍｍ，使

用溫度１２００℃左右，使用壽命３０～５５天。

　　２．７ 石英陶瓷調(diào)節(jié)閘板

　　該產(chǎn)品用于調(diào)節(jié)玻璃料流，長１０４４±３ｍｍ，高８５０±３ｍｍ，厚１２０±

２ｍｍ，使用期限為６～９個(gè)月。

另外，廣泛使用的還有各種規(guī)格的玻璃熔窯用石英陶瓷襯磚、風(fēng)嘴、給料器襯件和裝配

球頭、玻璃軟化成型窯用浮雕陰模和成型板、熱拋光玻璃生產(chǎn)用擋板、坩堝等。

　�。� 石英陶瓷制品的特點(diǎn)

　�。常� 原料易得，工藝簡單

　　生產(chǎn)上述石英陶瓷制品的原料主要由石英玻璃生產(chǎn)廢渣構(gòu)成，這種廢渣在各個(gè)玻璃

廠家的儲量都超過合格石英玻璃產(chǎn)品量的若干倍，因此它是無渣生產(chǎn)。

　　石英陶瓷制品采用簡單的陶瓷工藝生產(chǎn)。用球磨機(jī)將破碎后的石英玻璃廢渣同９％

～１３％的水研磨，制取懸浮體——澆注用泥漿，再將泥漿注入石膏模內(nèi)，形成固體注

件，較后經(jīng)干燥和燒成即成產(chǎn)品。由于坯料的瘠性和低水分，注件干燥迅速，而干燥和

燒成時(shí)的低收縮率又決定了高成品率。同時(shí)，石英陶瓷組成了多元性和簡單的工藝，有

助于實(shí)現(xiàn)工藝過程的高度機(jī)械化，能制取尺寸范圍寬、精度高的復(fù)雜形狀制品。

　　３．２ 使用性能高，壽命長

　　玻璃生產(chǎn)中使用的產(chǎn)品，應(yīng)具有抗玻璃侵蝕性、耐火性、熱穩(wěn)定性、溶解物完全被

玻璃料的吸收性和較低的在玻璃中的結(jié)石性，石英陶瓷就擁有所有這些性能。產(chǎn)品的使

用期限首先受抗玻璃腐蝕性的制約。生產(chǎn)實(shí)踐表明，石英陶瓷在１５００℃下具有很高

的抗硅酸硼建筑玻璃腐蝕性�？傊�，玻璃生產(chǎn)中使用的其它耐火材質(zhì)產(chǎn)品性能都不及石

英陶瓷制品。優(yōu)異的使用性能，保障了較長的使用壽命。無論是小件石英陶瓷產(chǎn)品（

如０．７～３．５Ｋｇ重的給料器孔口），還是大件產(chǎn)品（如重達(dá)幾百公斤的內(nèi)澆口杯、

孔板、底托等），都比其它同類產(chǎn)品使用壽命長，有的甚至高出十幾倍。石英陶瓷產(chǎn)品

還具有向熔體深處反射熱射線的性能，從而促進(jìn)其均勻加熱，節(jié)約能源。石英陶瓷廢渣

還可在鑄造工業(yè)中用于生產(chǎn)金屬制品精鑄模具。

　�。� 結(jié)語

　　石英陶瓷產(chǎn)品工藝簡單，原料價(jià)廉，性能好，壽命長，燒成溫度低，工藝周期短，

節(jié)省生產(chǎn)場地，不產(chǎn)生廢渣。不斷擴(kuò)大石英陶瓷制品的生產(chǎn)范圍及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，定能

大大改善玻璃廠的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，降低耐火制品的消耗。