我国玻璃工业和玻璃窑用硅砖的现状及发展趋势(3)

是传统的普通硅砖，第二代是高级硅砖，相对普通硅砖而言，它具备“三高三低”的特点。“三高”是指高纯度（SiO2含量≥96%），高荷重软化温度（＞1 685 ℃），高鳞石英、方石英含量（高鳞石英和方石英含量＞90%）；“三低”是指低杂质含量（Al2O3+2R2O≤0.5%），低真密度（≤2.34 g/cm3），低残余石英（≤3%）。第三代是第二代砖的改进型砖，CaO的含量由原来的2%~3%降低到1%以下，碱金属氧化物含量比0.5%进一步降低、FeO含量在0.2%以下，显气孔率由第二代的20%~22%降到16%~18%。

我国硅砖生产技术相对成熟，但产品质量不一。随着玻璃窑全氧燃烧技术的发展和推广，使用的硅砖趋向要求更低显气孔率，更低的熔融指数，同时为减少在玻璃熔窑中使用时产生的鼠洞，要求制备的材料具有更少的结构缺陷和膨胀节间的火泥密实黏接。

2.2　我国硅砖的技术水平

国内硅砖的研究始于1954年，但直到上个世纪70年代末期，硅砖的研究与生产水平还比较低，主要表现在生产的产品质量差，合格率低。后来宝钢一期工程全套引进日本的钢铁生产技术与装备，焦炉硅砖随之引进。国内研究人员对日本硅砖进行了剖析、消化吸收后，于20世纪末期在山西西小坪硅砖厂和河南洛阳耐火厂规模生产出了鳞石英为60%~70%（西小坪硅砖厂的鳞石英可达70%)，残余石英<1%的焦炉用硅砖。而在其它耐火材料生产单位尤其是南方的生产单位，生产的硅砖鳞石英相仍然很低（仅45%)，而残余石英相较高（达3%)，主要是因为对硅砖用优质硅质原料和工艺的研究不够，其生产技术掌握不透，而且各地的硅石原料差异很大，物理、化学和岩石学特性各有不同。因此，需对具体的硅石原料进行工艺研究，以制定合理的生产工艺流程才能生产出优质硅砖。2.3　存在的问题

硅砖是一种廉价的耐火材料，但也是对碱侵蚀最敏感的材料。硅砖能够满足常规玻璃窑砌筑一般碹顶的要求，但在全氧窑中使用寿命从5~10年锐减为2~3年，成为窑炉中的最薄弱环节，“鼠洞”或

“向上钻蚀”为主要破坏形式。随着玻璃熔窑的替代燃料的使用和全氧燃烧技术的推广，硅砖要承受的使用环境更加恶劣，因此很多研究者希望在侵蚀较为温和的部位，能够使用进一步改进的硅砖。而在侵蚀严重的部位必须找替换硅砖的材料，如熔铸氧化铝系列耐火材料和AZS 系熔铸耐火材料及尖晶石砖等。

另外，我国的耐火材料工艺已有相当水平，但装备正成为制约耐火材料发展的瓶颈。很多企业已认识到没有现代化的设备，就没有优异的产品和稳定的质量，在耐火材料产业链的高端就没有位置。硅砖企业的环境保护仍是需要重视的问题，尤其是尘肺病控制等。

2.4　玻璃熔窑技术进步对硅砖提出了新的要求

玻璃熔窑大碹硅砖由于长期处在高温负荷下工作，这就导致大碹不同厚度上的软化程度不同，因此，熔窑大碹用硅砖应选用高质量的硅砖很重要。硅砖具有耐火度高、荷重软化温度高、受侵蚀后不易污染玻璃等优良性能，因此，国内外玻璃窑碹顶一般均选用硅砖。研究结果表明：常规玻璃窑碹顶用硅砖在高温作用下的蚀变过程基本上是相变和杂质迁移，化学侵蚀和溶解作用极其轻微，特别是高温区，没有什么化学侵蚀。相变和自净化的结果，使工作带逐渐改变了自身的性能，其高温性能得到提高。因此，优质硅砖能完全满足熔化温度提高和碹顶保温的需要，是传统玻璃窑碹顶用最理想的耐火材料。

但是，随着玻璃质量的提高，玻璃生产工艺的改善，玻璃熔窑的大型化，特别是全氧燃烧工艺的发展，窑内NaOH蒸汽的浓度大增，侵蚀速度明显加快，常规硅砖已不能满足玻璃工业发展的需求。通过对玻璃窑用碹顶硅砖损毁机理的研究，不仅对整个玻璃窑用硅砖的损毁机理有了进一步理解，更为玻璃窑用低钙高密度硅砖的研制提供了依据，从而找出制砖工艺中存在的问题，优化出适合玻璃熔窑用的低钙高密度硅砖生产工艺，研制生产出满足我国玻璃工业发展迫切需要新型高档硅质耐火材料，这一问题亟待解决。

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