石英陶瓷制品于玻璃工業中的應用

                                        劉得利

　　１、前言

　　石英陶瓷制品由石英玻璃通過濕磨、泥漿、穩定化處理、石膏模注漿、坯體干燥

和燒成制取。必要時，還要對產品進行機械處理，以賦予它需用的幾何尺寸和表面質

量。

　　石英陶瓷制品的使用溫度范圍為２０～１６００℃，又由于它的高化學穩定性、

低線膨脹溫度系數、良好的熱物理性和介電性、較高的機械強度等，使得這類產品可

用于許多工業部門，尤其在玻璃工業中的應用更為廣泛，達幾十種之多。僅其耐火制

品就幾乎可以替代所有的耐火粘土、剛玉一鋯質、硅質、莫來石硅質、硅線石、熱強

鑄鐵、石英玻璃等材料，而且使用性能又明顯優于這些傳統材料產品。

　　２、玻璃生產中使用的石英陶瓷產品及性能

　�。�、１ 石英陶瓷輥

　　２．２ 石英陶瓷孔板和底托

　　在水平鋼化玻璃時，玻璃板在加熱和冷卻過程中依靠冷熱燃氣——空氣墊支撐，

這種冷熱氣墊由流向玻璃底面的許多氣流組成。為了構成熱氣墊，就使用由孔板和底

托構成的裝置。

　　對這種裝置的主要要求是：在燃氣一空氣流工作溫度（７００～８００℃）條件

與孔板和玻璃間氣墊厚０．２～０．５ｍｍ時保持孔板的平面度。

　　工業中使用的石英陶瓷孔板尺寸一般為１３００ｍｍ×９９６ｍｍ×１００ｍｍ，

底托的尺寸為１３００ｍｍ×９９６ｍｍ×１５０ｍｍ，重達２５０Ｋｇ左右。

　　這種產品經焊有金屬構架的石膏模具成型，坯體干燥后在１２５０℃下燒成，保

溫１ｈ。產品的物理技術性能見下表。

    按照相同制度進行二次燒成后，抗壓強度由３８０～５５０ｋｇｆ／ｃｍ２提

高到４００～７２０ｋｇｆ／ｃｍ２。

　�。玻� 石英陶瓷內澆口杯

　　內澆口杯是玻璃成型機的非常大較復雜的液滴內澆口陶瓷件。這種制品由于結構復

雜、尺寸大而難以生產，它具有不同直徑的孔眼，其外表面圍有加厚帶和筋骨，造成

了殼體厚度的明顯差別。

　　這種復雜結構的內澆口杯靠石膏模泥漿澆注成型。模具的組件有：構成外扇的部

件、形成注件腔體內表面的襯件和制取孔眼的嵌入件（制取非常大孔眼的帶喇叭口）。

　　內澆口杯坯體經干燥后于１１９０～１２００℃下燒成５～８ｈ。產品性能如下：

　　２．４ 石英陶瓷導氣噴嘴

　　這種產品一般長２４０～３５０ｍｍ，寬１８０～２３０ｍｍ，高１５０～２４０ｍｍ，

使用溫度可達１６００℃。它配置于不同的溫度區：１４００～１４１０℃，１４４５

～１４５０℃，１４７５～１４８０℃，１５００～１５１０℃，使用期限在１８個月

以上，而耐火粘土噴嘴在相同的條件下還不足２０天。

　　２．５ 石英陶瓷攪拌器

　　這種攪拌器的槳葉一般 長６２０ｍｍ，直徑２２０ｍｍ，并配有左右旋轉鎖扣，

使用溫度１４００℃左右。攪拌器同在ｘ射線掃描高鋰玻璃熔窯上，在１３３０℃的工

作介質中其使用次數在３５周期以上，而耐火粘土攪拌器僅為１周期。

　　２．６ 石英陶瓷柱塞

　　這種柱塞用于定量輸供玻璃料，長６８０～８００ｍｍ，直徑６７～８０ｍｍ，使

用溫度１２００℃左右，使用壽命３０～５５天。

　　２．７ 石英陶瓷調節閘板

　　該產品用于調節玻璃料流，長１０４４±３ｍｍ，高８５０±３ｍｍ，厚１２０±

２ｍｍ，使用期限為６～９個月。

另外，廣泛使用的還有各種規格的玻璃熔窯用石英陶瓷襯磚、風嘴、給料器襯件和裝配

球頭、玻璃軟化成型窯用浮雕陰模和成型板、熱拋光玻璃生產用擋板、坩堝等。

　�。� 石英陶瓷制品的特點

　�。常� 原料易得，工藝簡單

　　生產上述石英陶瓷制品的原料主要由石英玻璃生產廢渣構成，這種廢渣在各個玻璃

廠家的儲量都超過合格石英玻璃產品量的若干倍，因此它是無渣生產。

　　石英陶瓷制品采用簡單的陶瓷工藝生產。用球磨機將破碎后的石英玻璃廢渣同９％

～１３％的水研磨，制取懸浮體——澆注用泥漿，再將泥漿注入石膏模內，形成固體注

件，較后經干燥和燒成即成產品。由于坯料的瘠性和低水分，注件干燥迅速，而干燥和

燒成時的低收縮率又決定了高成品率。同時，石英陶瓷組成了多元性和簡單的工藝，有

助于實現工藝過程的高度機械化，能制取尺寸范圍寬、精度高的復雜形狀制品。

　�。常� 使用性能高，壽命長

　　玻璃生產中使用的產品，應具有抗玻璃侵蝕性、耐火性、熱穩定性、溶解物完全被

玻璃料的吸收性和較低的在玻璃中的結石性，石英陶瓷就擁有所有這些性能。產品的使

用期限首先受抗玻璃腐蝕性的制約。生產實踐表明，石英陶瓷在１５００℃下具有很高

的抗硅酸硼建筑玻璃腐蝕性�？傊Ａa中使用的其它耐火材質產品性能都不及石

英陶瓷制品。優異的使用性能，保障了較長的使用壽命。無論是小件石英陶瓷產品（

如０．７～３．５Ｋｇ重的給料器孔口），還是大件產品（如重達幾百公斤的內澆口杯、

孔板、底托等），都比其它同類產品使用壽命長，有的甚至高出十幾倍。石英陶瓷產品

還具有向熔體深處反射熱射線的性能，從而促進其均勻加熱，節約能源。石英陶瓷廢渣

還可在鑄造工業中用于生產金屬制品精鑄模具。

　�。� 結語

　　石英陶瓷產品工藝簡單，原料價廉，性能好，壽命長，燒成溫度低，工藝周期短，

節省生產場地，不產生廢渣。不斷擴大石英陶瓷制品的生產范圍及工業應用領域，定能

大大改善玻璃廠的生產技術經濟指標，降低耐火制品的消耗。