Prendendo come esempio il vetro float, le tre principali apparecchiature termiche nella produzione del vetro includono il forno di fusione, il bagno di stagno e il forno di ricottura. Nel processo di produzione del vetro, il forno di fusione ha il compito di fondere i materiali di partenza in vetro fuso, chiarificarli, omogeneizzarli e raffreddarli alla temperatura richiesta per lo stampaggio. Il bagno di stagno è l'apparecchiatura chiave per lo stampaggio del vetro. Il vetro fuso, a una temperatura di 1050-1100 °C, scorre dal canale di flusso alla superficie del bagno di stagno. Il vetro fuso viene appiattito e lucidato sulla superficie del bagno di stagno, e viene controllato da macchine di trazione meccanica, protezioni laterali e trafilatrici laterali per formare un nastro di vetro della larghezza e dello spessore desiderati. Il nastro esce dal bagno di stagno quando si raffredda gradualmente fino a 600 °C durante il processo successivo. La funzione del forno di ricottura è quella di eliminare le tensioni residue e le disomogeneità ottiche del vetro float e di stabilizzare la struttura interna del vetro. Il nastro di vetro continuo, riscaldato a circa 600 °C dal bagno di stagno, entra nel forno di ricottura attraverso il tavolo a rulli di transizione. Tutte e tre queste principali apparecchiature termiche richiedono materiali refrattari. Per garantire il normale e stabile funzionamento del forno di fusione del vetro, è infatti indispensabile il supporto di una varietà di materiali refrattari. Di seguito sono elencati 9 tipi di materiali refrattari comunemente utilizzati nei forni di fusione del vetro e le loro caratteristiche:
Mattoni di silice per forni per vetro:
Ingredienti principali: biossido di silicio (SiO2), il contenuto deve essere superiore al 94%. Temperatura di esercizio: la temperatura di esercizio massima è di 1600~1650℃. Caratteristiche: buona resistenza all'erosione da scorie acide, ma scarsa resistenza all'erosione da materiale volante alcalino. Utilizzato principalmente per la muratura di grandi archi, muri di sostegno e piccoli forni.
Mattoni di argilla refrattaria per forni per vetro:
Ingredienti principali: Al2O3 e SiO2, il contenuto di Al2O3 è compreso tra il 30% e il 45%, quello di SiO2 tra il 51% e il 66%. Temperatura di esercizio: la temperatura di esercizio massima è di 1350-1500 °C. Caratteristiche: è un materiale refrattario debolmente acido con buona refrattarietà, stabilità termica e bassa conducibilità termica. Utilizzato principalmente per la muratura del fondo della vasca del forno, la parete della vasca della parte di lavoro e del passaggio, la parete, l'arco, i mattoni a scacchi inferiori e la canna fumaria della camera di accumulo del calore.
Mattoni ad alto contenuto di allumina per forni per vetro:
Componenti principali: SiO2 e Al2O3, ma il contenuto di Al2O3 deve essere superiore al 46%. Temperatura di esercizio: La temperatura massima di esercizio è di 1500~1650℃. Caratteristiche: Buona resistenza alla corrosione e resistenza alla corrosione da scorie sia acide che alcaline. Utilizzato principalmente in camere di accumulo termico, nonché come accessori refrattari per vasche di lavoro, canali di materiale e alimentatori.
Mattoni di mullite:
Il componente principale dei mattoni di mullite è l'Al2O3, il cui contenuto è di circa il 75%. Poiché è costituito principalmente da cristalli di mullite, viene chiamato mattone di mullite. La densità è di 2,7-3,2 g/cm³, la porosità aperta dell'1%-12% e la temperatura massima di esercizio è di 1500-1700 °C. La mullite sinterizzata è utilizzata principalmente per la muratura delle pareti delle camere di accumulo termico. La mullite fusa è utilizzata principalmente per la muratura delle pareti delle piscine, dei boccaporti, dei contrafforti, ecc.
Mattoni di corindone di zirconio fuso:
I mattoni di corindone di zirconio fuso sono anche chiamati mattoni di ferro bianco. Generalmente, i mattoni di corindone di zirconio fuso sono suddivisi in tre gradi in base al contenuto di zirconio: 33%, 36% e 41%. I mattoni di corindone di zirconio utilizzati nell'industria del vetro contengono il 50%~70% di Al2O3 e il 20%~40% di ZrO2. La densità è di 3,4~4,0 g/cm³, la porosità apparente è dell'1%~10% e la temperatura massima di esercizio è di circa 1700℃. I mattoni di corindone di zirconio fuso con un contenuto di zirconio del 33% e del 36% vengono utilizzati per costruire le pareti delle vasche di fusione, le pareti del focolare, i piccoli fori di soffiaggio del forno, gli archi piatti dei piccoli forni, i camini dei piccoli forni, gli archi a linguetta, ecc. I mattoni di corindone di zirconio fuso con un contenuto di zirconio del 41% vengono utilizzati per costruire gli angoli delle pareti delle vasche, i fori di flusso e altre parti in cui il vetro fuso erode e corrode i materiali refrattari in modo più violento. Questo materiale è il materiale refrattario colato fuso più utilizzato nell'industria del vetro.
Mattoni di allumina fusa:
Si riferisce principalmente a mattoni refrattari di corindone α, β e corindone β fuso, composti principalmente da una fase cristallina di corindone Al2O3 al 92%~94%, con una densità di 2,9~3,05 g/cm³, una porosità apparente dell'1%~10% e una temperatura massima di esercizio di circa 1700℃. L'allumina fusa presenta un'eccellente resistenza alla permeazione del vetro e non contamina quasi per nulla il vetro fuso. È ampiamente utilizzata nelle pareti della vasca di lavoro, nel fondo della vasca, nei canali di flusso, nelle pareti e nel fondo della vasca del canale del materiale e in altre parti del forno di fusione del vetro che entrano in contatto con il vetro fuso e non richiedono contaminazione da materiale refrattario.
Mattoni di quarzo:
Il componente principale è il biossido di silicio (SiO2), che ne contiene oltre il 99%, con una densità di 1,9~2 g/cm³, una refrattarietà di 1650 °C, una temperatura di esercizio di circa 1600 °C e resistenza all'erosione acida. Viene utilizzato per la costruzione delle pareti delle piscine in vetro borosilicato acido, mattoni forati per termocoppie a spazio di fiamma, ecc.
Materiali refrattari alcalini:
I materiali refrattari alcalini comprendono principalmente mattoni di magnesia, mattoni di allumina-magnesia, mattoni di magnesia-cromo e mattoni di forsterite. La loro funzione principale è resistere all'erosione da parte di agenti alcalini e presentano una refrattarietà compresa tra 1900 e 2000 °C. Sono ampiamente utilizzati nella parete superiore del rigeneratore del forno di fusione del vetro, nell'arco del rigeneratore, nel corpo della griglia e nella struttura di piccole parti del forno.
Mattoni isolanti per forni per vetro:
La superficie di dissipazione del calore del forno di fusione del vetro è ampia e l'efficienza termica è bassa. Per risparmiare energia e ridurre i consumi, è necessaria una grande quantità di materiale isolante per un isolamento completo. In particolare, le pareti della vasca, il fondo della vasca, l'arco e le pareti del rigeneratore, della zona di fusione, della zona di lavoro, ecc. devono essere isolate per ridurre la dispersione di calore. I mattoni isolanti hanno una porosità molto elevata, un peso molto ridotto e una densità non superiore a 1,3 g/cm³. Poiché la conducibilità termica dell'aria è molto scarsa, i mattoni isolanti con elevata porosità hanno un effetto isolante. Il loro coefficiente di conducibilità termica è 2-3 volte inferiore a quello dei materiali refrattari comuni, quindi maggiore è la porosità, migliore è l'effetto isolante. Esistono molti tipi diversi di mattoni isolanti, tra cui mattoni isolanti in argilla, mattoni isolanti in silice, mattoni isolanti ad alto contenuto di allumina e così via.
Data di pubblicazione: 25 aprile 2025
