玻璃拉丝池窑耐火砖国产化的应用

1.国产化工作进程

我公司3000t/a拉丝池窑是我国第一座自己设计、自己施工的E玻璃拉线池窑,该窑于1996年4月17日点火投产至2001年7月3日停炉,历时62个月,完全达到了设计使用寿命。该窑在接触玻璃液耐火砖的次层,部分试用了广州石井耐火材料厂生产的致密锆英石砖,并在火焰空间的胸墙全部选用了该厂生产的骨料型锆英石砖,这是我公司乃至全国E玻璃拉丝池窑重要耐火砖首次采用国产材料,在国产化道路上迈出的可喜的第一步。

2000年12月我公司第一座5000t/a池窑顺利点火投产。在设计该窑接触玻璃液耐火材料的选用上,我们根据3000t/a池窑所积累的数据,大胆地迈出了使用国产耐火砖的第二步在接触玻璃液的熔化部池底低温区全部采用了该厂的致密锆英石砖,在供料主通道阶梯砖后的池底,部分采用了该厂的致密锆英石砖,工作通路两漏板砖中间以及一对漏板砖均采用了该厂的致密锆砖,火焰空间胸墙部分仍采用该厂骨料型锆英石砖。

今年,我们开始着手原3000t/a改5000t/a的扩建工作,在这次窑炉设计中,该窑炉耐火材料全部国产化,至此,我们已迈出了具有重大意义的第三步。

2.30005/a窑炉耐火砖的侵蚀的情况

我公司3000t/a池窑运行了62个月,停炉拆窑时我们测量了大量数据并录了像,其耐火砖侵蚀情况大致如下。

2.1熔化池

池壁铬砖全部为Corhart公司提供,液位线处侵蚀量为1815mm～19mm/a,热点附近为1915mm～2015mm/a。

池底第一层熔化部致密锆砖侵蚀量约为312mm/a,澄清部铬砖侵蚀量约为3mm/a,次层广州石井厂的致密锆砖与Corhart致密砖均无明显侵蚀。

2.2供料主通路

池壁铬砖除进口两侧壁和铂金挡砖侧壁外,其余部位液位线处侵蚀量为415～511mm/a。

池底阶梯砖铬砖侵蚀量较大,其余部位侵蚀量为1～115mm/a,次层该厂的致密锆砖与Corhart致密锆砖均无明显侵蚀。

2.3工作通路

池壁锆砖液位线处侵蚀量约为515～6mm/a,漏板砖流料口侵蚀量为4～415mm/a,池底锆砖侵蚀量为018～110mm/a,次层国内外锆砖均无明显侵蚀。

2.4胸墙

胸墙采用该厂的骨料型锆砖,靠近加料口部位由于受粉料侵蚀,侵蚀量较大,其余部位侵蚀不明显。部分烧嘴砖有炸裂现象。

目前5000t/a池窑运行近1年,国产化砖材部分基本无异常。

3.国产耐火材料应用的几点认识和体会

我公司在实施E玻璃池窑耐火材料国产化的工作中,既大胆创新,不因循守旧,又严肃慎重,坚持实事求是的科学态度,采取了以下五个方面的措施和作法。

3.1试用前感性比较试用

前将国产材料的理化指标、性能参数等与已使用成功的国外材料进行比较,实物进行对比测试分析,通过比较,只有判定对使用效果无影响后才决定慎重试用。

3.2设计中理性预防试用前的比较。

在设计时采取切实可行的预防措施,也是非常必要和必须的。比如在试用砖材部位的次外层提高选材档次;可操作时,采用局部可更换设计等等。

3.3验货时严格把关

砖材缺棱少角、垂直度太低、大面不平等都会造成安装不合要求,导致高温玻璃液透过缝隙流动形成绕砖,使砖材腹背受蚀,而国产砖材的加工精度往往较低,因此检测砖材棱角完整程度、垂直度、平面平整度都是不可小视的。砖材气孔分布不均或气孔大小差别较大,在热冲击下砖材都可能会裂纹甚至炸裂,其后果比贯穿裂纹更严重,这在验货时尤需重视。

3.4筑炉时精心操作

池底找平层以上的砖材,如果高低不平会形成层间空隙,在高温下玻璃液通常会透过缝隙进入层间空隙,尤其在第一、二层间高温玻璃液会绕砖流动,使第一层砖腹背受蚀,严重时还会发生“飘”砖,因此筑炉时发现砖材尺寸偏差较大尤其是池底砖厚度偏差较大,应重新挑选备砖或重新加工。

3.5试用部位密切监控

在筑有试用砖材部位,可能时安装热电偶随时监视其温度变化,如果温度异常升高,说明很可能玻璃液侵蚀了试用砖材,必要时启动预防措施或作应急处理。相信随着这一新技术的广泛推广,一定可以克服玻璃纤维悬垂度大的问题,提高纱线的使用性能,解决用户的后顾之忧,提高产品的市场空间。

综上所述,我国的玻璃纤维还需要开发能赋予其更好的加工及使用性能的浸润剂或其它表面处理剂;还需要采用更小张力差、更高生产效率的制品后加工装备;还需要发展技术装备更精良、自动化程度更高的生产技术和多样化产品。据悉,在未来的2～3年中,我国的玻纤年产量将突破30万吨,且60%以上将采用池窑拉丝技术,无论产品品种还是质量都将与国际接轨。

该条池窑生产线是2002年10月27日在重庆玻纤工业园区正式破土动工的。施工期为1年零4个月,是重庆国债贴息贷款的重点项目。总投资为3188亿元人民币。由云南云天化股份有限公司、沙特阿拉伯王国阿曼迪股份有限公司、美国PC公司及美国鲍里斯公司四家共同投资。生产线池窑生产系统由日本国日东纺技术公司设计。整座池窑共安装了84块漏板,其中有32块为生产电子级玻璃纤纱漏板。据悉,目前实际生产能力已经达到215万吨/年水平,其中G—75电子纱已经达到产1万吨/年水平。

据不久前召开的云天化重庆玻璃纤维产业发展战略研讨会透露,重庆国际复合材料有限公司计划在2003年初步建成国内一流的玻纤技术研究开发中心,2005年要使技术研发中心的研发能力接近世界先进水平,并形成年产10万吨的生产能力,实现销售收入10亿元,利润116亿元。2010年,玻璃纤维及其制品总量达到15万吨,挺进世界玻纤工业前10强。