玻璃池炉用耐火材料的性质和结构

耐火材料是玻璃工业中的基础材料。耐火材料的原料是多种多样的，有酸性的、碱性的。在制造过程中，这些原料之间发生固相反应、液相反应和固液相反应。耐火材料从本质上看是非均质体，不但有固相，还有液相和气相。耐火材料的物理性质通常包括强度、密度、容重、气孔率、透气性、电绝缘等。耐火材料的热学性质主要是耐火度、热膨胀系数、高温荷重软化温度、热导率、耐热冲击性等。

玻璃熔窑是耐火材料构成的熔制玻璃的热工设备。选择玻璃窑用耐火材料，应该考虑窑型、使用部位以及损毁机理、熔制玻璃的品种和颜料的种类等。玻璃窑用耐火材料首先应该能很好的抵抗玻璃熔体和气体作用物的侵蚀，并应具有足够高的荷重软化温度和热稳定性。

通常希望窑炉各个部位的耐火材料不出现局部早蚀损现象，以确保整个窑炉具有足够长的使用寿命。但由于玻璃窑各部位的机械、物理和化学条件不同，这就要求所用耐火材料的性能要与其相适应，同时要求对相邻的其他种类砖材不产生不利的影响。另外要考虑砖材的价格，应尽量考虑采用价格低廉又可由仓库迅速供货的常用标准尺寸的定型砖。

①耐火材料的各种性质

②耐火材料的选择原则在玻璃工业中耐火材料的质量对于提高玻璃产品的质量、节约燃料、延长熔窑寿命、降低玻璃生产成本具有重大的意义。耐火材料是玻璃窑炉的物质基础，它对窑炉的整体效益影响极大，必须合理选材。池窑各部位的工作状态不同，要求耐火材料的性能也不同。

③耐火材料的结构耐火材料是不均质体，通常由晶相、非晶相(玻璃相)及气相三部分组成。随着耐火材料的种类不同，这三相之间的比例也是各式各样的。除去气相外，晶相和非晶相的化学成分又可以有很大的变化。同时耐火材料的各种性质又与这三相组成比例有一定的关系。如耐火度不但与晶相、非晶相的化学成分有关，还与它们的比例有关，并且与这两相的分布状态有关。其他性质也在不同程度上与这三相的情况有关系。

另一方面，耐火材料的性能和其组织结构有关。两种高铝砖的耐火度同样是1805°C，气孔率和其他物理性质基本相同，大部分热性质也类似，但实际上用于蓄热室墙时，会有很大的差别：一种使用后被侵蚀的表面光滑，整个砖被侵蚀程度均匀一致，另一种砖被侵蚀后表面十分粗糙，有粒状物被变质的玻璃相结合而残留，整个砖被侵蚀得强烈，大部分都脱落了。这是由于耐火材料的结合物不同造成的。一般烧结耐火材料的颗粒部分(黏土耐火材料中称为熟料)是由结合物黏结在一起的。高铝耐火材料很多是用耐火黏土作结合物，将高铝颗粒结合在一起的。这种耐火黏土不但耐火度低于整个高铝砖的耐火度，而且由于制造中砖的气孔全部集中在此处，使整个结合物较差。增强结合物的方法很多。一般采用的是把高铝材料粉碎成很小的颗粒，其大小与耐火黏土颗粒度接近。这样两种成分均匀混合，紧密共存，烧成后结合物就被增强了。上述高铝砖被侵蚀的程度之所以不同就是由于结合物情况不同造成的。由此看来，耐火材料各种性质不但与晶相和非晶相性质有关，与晶相、非晶相、气相分布和比例有关，还与其烧结情况和分布状态有很大的关系。因此在选用耐火材料时，要从组成相和组织结构这两个方面来了解耐火材料的性能。一般看来，耐火材料的化学成分和X射线分析显示的各种化学成分分布情况是影响相组成的主要因素。而气孔率、透气性对组织结构影响也较大。其他各种性质与组成相和组织结构也都有关系。