玻璃工业用耐火材料发展整体状况分析

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众所周知,对于一个玻璃生产企业来说,熔窑是企业的心脏,玻璃熔窑合理的结构、优秀的砌筑质量和成功的烤窑无论是对于延长熔窑使用寿命还是提高玻璃产品的产量质量都具有重大的意义。随着玻璃工业技术的发展,玻璃窑炉寿命普遍延长,热利用率及玻璃质量显著提高,这与耐火材料质量的提高、新品种耐火材料的出现有关。特别是与上个世纪电熔耐火材料的发展有着紧密关系。由于电熔耐火材料具有致密度高、耐磨、良好的高温机械性能和抗玻璃液侵蚀性能,因此目前玻璃熔窑的重要部位都为电熔锆刚玉砖所代替。在我国多年以来,大小玻璃熔窑建成后进行点火烘炉基本都是沿袭老的传统,那就是熔窑升温10—13天后,在熔窑内部800—850℃温度区间过大火,而在这个温度间过火主要是考虑了硅质耐火材料和粘土质耐火材料内部结构晶体转化,根据这两种耐火材料的热膨胀系数和温度范围制定升温曲线、过大火。国内的玻璃熔窑烤窑,在升温预热期间,基本能做到按升温曲线升温,并及时调节拉条,使得熔窑各部位耐火材料膨胀均匀。但在800—850℃过大火后,从850—1200℃区间温度波动大、并且难以控制,有的时候一小时内上下波动达百度以上,这将引起耐火材料的激烈变化,尤其是电熔耐火材料在950—1200℃时会发生晶体转变,并伴有6.9%的体积收缩。所以在此温度区间内,升温操作要特别考虑电熔AZS材料,如温度波动较大,则会造成电熔砖炸裂。电熔锆刚玉砖受高温剧烈波动影响在短时间内即会形成横纵向裂纹,特别是火焰空间部位,如:胸墙挂钩砖、入口碹砖、小炉垛和小炉口部位,这些地方出现炸裂后,一般在新窑运行初期影响并不明显,但进入窑炉运行中期,则会出现挂钩砖掉头,从而暴露托板,造成胸墙向窑内倾斜。国内玻璃企业曾发生数起因上述原因胸墙倾斜严重导致倒塌、放水停产,遭受重大经济损失。在西方工业发达国家,随着材料科学的进步、烤窑技术和控温手段的发展,目前玻璃熔窑烤窑过大火温度已升至1100—1150℃,在这个温度区间熔窑各部位的耐火材料基本已完成了晶体转变,处于平稳阶段,这时过大火较容易与过大火后的温度衔接,不会造成较大波动,从而防止了电熔砖的炸裂,为窑炉的安全运行奠定了良好的基础。目前,发达国家玻璃窑炉的使用寿命一般在10年以上,高温烤窑是其中一条重要因素。在国内,玻璃熔窑的使用寿命近年来也显著提高,已经由以前的3—4年窑期提高到6—8年。目前国内新设计的玻璃生产线计划窑龄也都在十年以上,这与耐火材料质量的提高,熔窑结构、砌筑质量的改善以及合理的运行使用是分不开的,而我们同样不能忽略高质量的烤窑预热工作。在国内玻璃工业的发展过程中,因不合理的烤窑留下安全隐患,造成窑炉事故甚至提前放水的案例屡见不鲜,已经引起技术人员和玻璃生产企业高层管理者的高度重视,但由于各种原因,国内玻璃生产企业无论是在新建窑炉还是冷修的窑炉烤窑施工中选择高温过大火的并不多,究其原因无非有两个:其一、出于短期经济利益的考虑。高温过大火与传统850℃过大火相比,所需能耗较高、升温时间较长,如:熔化量为500t/d的熔窑1150℃过大火与850℃过大火相比,需多用柴油80—100吨,850℃过大火升温至1150℃所需重油约100—120吨,计算差价,1150℃过大火油耗比850℃过大火多支出10万元左右,还要增加3—5天的烤窑升温期。然而10万元费用相对于因不合理的低温过火留下的窑炉隐患所造成的百万甚至千万大修支出;3—5天相对于高温过火所延长的1—2年窑龄,我们的企业管理者会怎么选择呢?其二、国内能够达到1100℃以上过大火的烤窑专业队伍众里难寻。高温过大火需要的不仅仅是高超的专业技术,更需要先进、过硬的设备支持。目前绝大多数国内专业烤窑企业的设备水平与发达国家比较还有一定差距,一是升温控温能力有限、一是材料设备抗高温能力有限。比如国内的燃烧器喷火管,一般在900℃以上时就会掉头,温度自然也上不去了。所以长期以来,国内的合资或独资玻璃企业一直出高价聘请国外窑炉公司进行烤窑烘炉。近年来,国内专业化窑炉公司已经意识到高温烤窑是玻璃工业未来大势所趋,努力向这个方向发展突进。2002年,秦皇岛耀华窑炉热态工作有限公司率先突破技术和设备瓶颈提出并实现了高温烤窑在1100℃以上过大火。先前,我公司依托耀华企业多年积累的技术和人才优势,投重资与研究设计单位联合开发了具有国际领先水平的新型烤窑设备。该设备由工控计算机控制烤窑风机启停、实时监测各测点温度及碹体膨胀,并绘制升温曲线。新设备中尤值注意的是该公司购进的16台介质雾化燃烧器。
它采用内外夹套及独特的旋流和切线导流技术,使用介质雾化,在低温低油压时,可以保证燃烧更加充分、不冒烟且油的利用率高、热效能好。新燃烧器与风机改用金属软管连接,燃烧器前的喷火管选用进口优质耐热材料经特殊工艺焊接制作,可耐1200℃高温,从而保证了在1100℃以上过大火的需要。该烤窑设备自动化程度高、控温能力强,能均衡、准确的控制熔窑由室温升至1100℃以上,有效避免了因过大火时温度梯度过大,造成电熔砖炸裂、墙体倾斜等现象,从而确保了烤窑工作的科学、安全、合理和可靠性,提高熔窑的使用寿命。该设备代表了目前国内烤窑装备的最高水平。我公司在2002、2003两年中,使用新型烤窑设备先后为秦皇岛耀华玻璃工业园450t/d浮法玻璃生产线、北方玻璃集团公司压花玻璃生产线、秦皇岛耀华股份公司500t/d浮法玻璃生产线、阜新恒瑞玻璃有限公司500t/d浮法玻璃生产线、佳木斯佳星玻璃股份有限公司360t/d燃煤浮法玻璃生产线、沈阳耀华玻璃有限公司500t/d浮法玻璃生产线以及天津远洋玻璃有限公司269t/d格法玻璃生产线等多家企业的玻璃熔窑提供了高温烤窑服务,均达到了1100℃以上过大火,熔窑各部位膨胀合理,都没有出现AZS砖炸裂情况,得到了各企业的一致好评。这两年,国内新玻璃生产线建设和老线冷修都进入高峰期,我们建议有条件的玻璃企业、特别是大型浮法窑,在点火烤窑时尽可能的选用高温过大火方案,要知道,今天的付出是明天的窑龄和质量。(end)

  近十几年来,我国玻璃工业用耐火材料有了长足的进步,综合体现在大型浮法玻璃熔窑窑龄,由3~4年提高到5~8年,并且全部材料实现了国产化,大大缩小了与国外先进水平的差距,为玻璃工业用耐火材料今后的发展,奠定了比较坚实的基础。但是与玻璃工业进一步发展的需要和国外先进水平相比,仍然存在不少问题亟待解决。

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美高梅4858mgm,  我国加入WTO后,国外优质价廉产品可以长驱直入,同时中国优质产品进入国际市场也变得更加便利。抓住机遇认真分析我国玻璃工业用耐火材料存在的问题和与世界先进水平的差距,采取正确的对策,尽快缩小与发达国家的差距,赶超世界先进水平,这将是我们应对入世后挑战的最佳回应。下面将根据目前存在的主要问题,结合对今后发展的思考,提出一些解决意见。

  一、做大做强具有雄厚技术创新实力和国际竞争力的科工贸一体化的大型配套耐火材料领军企业,使之成为提升行业整体水平、带动整个行业发展的主导力量。

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