锡槽密封材料的研制与使用.pdf

锡 槽密封 材料的研制与 使用李树 华史百胜张辉国(秦皇岛玻璃工业设计研究院)提要锡槽密封材料主要用于锡槽 活动边封、拉边器孔、冷却器 孔、观察窗玻璃的缝隙的临时性密封。能密封锡槽上铁与铁、铁与玻璃、铁与耐火毡之间的缝隙,使用中不开 裂,操作方便。本文介绍了MJ8 7一2型锡槽密封材料的研制、生产工艺与使用方法。Dv eelopme otandAPp lie atio notSe al ingMate rialforT inBath乙落 S huhuaSh玄Ba艺s称e作92耘a九gH环玄g“o(Qinhua nda oDesigna ndRes earehIn stituteforGlassIndustry)A 七Str扭CtT hesealingmaterialoftinbath15tobeu sedmainlyformo v ableedges e alingofthobath,hole sofknurlsande o oler,andtempo rarysealingfors eamofwateh宜ngwin-dow.Ite a nse althese amsofironwithir o n,glas sa ndr efr aeto ryfeltwitho utera e 一kins,a ndtheoPe ration15veryeo nve nie nt.InthisPaper,intr oduetio nofthedev e-lop ment,manufa eturalPro ce s sandaPPlie atio nmethodoftheM.T87一2s e riessealingm日terlalfo rtinbathhasbe e ngiven.一、前公犷口锡槽是浮法玻璃生产线中的关键和核心设备。锡槽内盛有一定量的金属锡液,熔融玻璃液流人锡槽内在金属锡液表 面铺展、摊平、抛光、成形和冷却,最后形成上下表面平行、光滑、光学质量高的优质玻璃带。锡槽两侧在相当于操作孔 部位,采用活动 边封堵塞,以便于安放和调整拉边器、冷却器、观察窗和处理事故等。锡槽内通入氮氢保护气体,以防止锡液氧化。如我国某浮法线锡槽边封缝隙(包括横向和纵向的)总长30 0 米以上,如果这些缝隙密封不好,空气渗人锡槽内,就会使锡液氧化,不但增加锡耗量,使成本增高,而且造成浮法玻璃沾锡、渗锡、划伤、光畸变、钢化“虹彩”等表面缺陷,使玻璃质量等级降.口曰。,.J-.日 目.州,.,J尸J口,口贾.口声.,.,岁口,.口口.参考文献(1)5.SakkaandK.KamiyaJ.No n-CrystSoli ds,42(402一22)(1950)(2)Ha r ai,J.JaP.C hemSoe,765 31一4(19 55)(3)TMi皿noet.al,Ev olutionoftheViseosityofSolutio nsCo ntainingMetalAI胶oxides,Glas sTeehn ol26(1)40一43,1 98 5(4)刘小明,“溶液法低温合成玻 璃”,玻璃技术1982,2(5)俞包廷等,正硅酸乙醋 的水解和胶 凝过程 的研究,硅酸盐学报,1981,9,4(6)王裕光、刘小明等,溶液法低温制取整块透 明石英玻璃的研究,玻璃技术,1 981,1一2(7)Masayuklyama n e,LowTemPe r atureSynthesisofaMon ol ith宜eS il ie aG las s:bythePyrolysisofaSilie agel.Jo urnalofMa 一terSeien14(1979)6格,经济效益受到严 重影 响。因此,锡槽密封是一个十 分重要的问题。锡槽 密封除了与密封结构(锡槽两端进出口闸板与挡帘的结构、活动 边封的结构和观察窗的结构)、密封技术(拉边器、冷却器与边封之间的密封技术)以及密封操作有关外,更主要与活动边封缝隙、拉边器孔、冷却器孔、观察窗玻璃缝隙等处密封所使用的密封材料的材质及其性能有很大关系。二、研制1.使用特点和要求浮槽密封材料主要用于锡槽活动边封、拉边器孔、冷却器孔、观察窗玻璃的缝隙的临时性密封。其使用特点是铁与铁、铁与玻璃、铁与耐火毡之间 缝隙的密封,而不是一般窑炉上耐火砖缝隙的密封。在使用温度为6 0 0以下,压力3一5H:o柱、气 氛 为N:9 5一 9 7%、H:3一5%的条件下,要求密封材料与铁、与玻璃、与耐火毡结合牢固,不开裂,本体无裂纹,使用时间长而且启封时操作 方便。这种使用条件和要求,采用一般耐火泥来密封,是达不到上述要求的。2.MJ 8 7一l型材料是新 研制的“萤石型”材料,使用寿命在1 0天以上,超过日本YoTAL公司提供的 同类产品水平,但 仍 然满足不了用 户要求。3.MJ 87一2型材料是根据使用的要求和特点,从实际 出发,自行研制的比较理想的材料。该材料为不定形耐火材料,主要由耐火骨料、粘结剂、外加剂组成。耐火骨料不采用萤石粉,而是石英粉,在60 0下具有微膨胀性,其粒度配比要 合理 以保证致密性。粘结剂不用水玻璃,而是研制了一种新型复合粘结剂PAss粘结剂。这种粘结剂在与有一定温度的边封铁框接触时,逸出一种粘稠状的液体,使铁框表面浮尘、残渣润湿,干固后牢牢地与铁框粘结在一起。而且,这种粘结剂在低、中、高不同温度下都具有较强 的粘结作用,并有较好的抗氧化性能和长时 间不失效。外加剂考虑泥料在使用中必须有较好的和易性、保水性、涂抹性、粘 结 性、速凝性、膨胀性等使用性能,并且长期存放不结块、不失效。我们研制了A、B、C三种外加剂。这些外加剂在泥料中能使骨料颗粒表面离解度增高,负电荷增大,使胶泥微校互相吸附,组成混合网状结构,从而使胶泥失水缓慢,和易性涂抹性变好,粘结性增强。4。配方研究根据上述原理,我们根据实验室里小型实验和热态模拟试验获得最佳配方如表1所不。表1石英精粉粘结剂萤石粉外加剂MJ87一1型MJ 87一2型阵兰一匕竺一竺些二燮一二-一一二一一卜二二二兰型竺,塑丝旦一一生一三竺竺一阵二一一二一一二-一二一0ZD”30JSD、6 D10】10“1612、33”43“5.性能主要技术指标及与国外同类产品比较见表2。由表2可以看出,MJ87一2型材料主要技术指标远超过了MJ87一型和日本Y OTAL公司 的水平,满足了锡槽边封等的密封 要求。6。生产工艺主要设备:轮碾机、对辊粉碎机、混砂机、反应釜等,所用原料有石 英粉、萤石表2项项目目单位位MJ87一1 1 1MJ87一2 2 2日本OYTA L公司司最最 高使用温度度100 0 02)1500 0 0390 0 0耐耐压强度度MPa a a李6.1 1 1ID.4 4 40.2 2 20.066 6 6透透气度度(AFS)0 0 00 0 0 0 0线线变化率率多多士0.4 4 4士0.4 4 4/干干容重一毛/cm3 3 3 3 31.96 6 6、1.810 0 0.40 0 0使使用寿命命天天10 0 065 5 50 0 0粉、粘土粉、树脂、无机酸和碱等。其生产工 艺 流程如 下:Pass粘结剂 制备i小耐火骨。一匡l!一亘困一区目一庄亚二个A.B.c夕卜 力口剂。备j三、使用试验与使用方法1.1987年1月,MJ 87一z型材料首次在秦皇岛耀华玻璃厂浮 法线锡槽上进行工业性试验,取得良好效果,但在高温区存在泥料与铁框粘结不牢,使用寿命不长 等 问题。2.1 987年6月,研制的MJ 87一2型材料开始在秦皇岛耀华玻璃厂进行全 面工 业考核,时 间长 达一年之久,该厂反 映MJ S了一2型材料有如下优点:(l)长期存放不结块、不失效;(2)加少许水充分搅拌即成 粘稠 胶 泥状,和易性、保水性、涂抹性、粘结性、速凝性等操作性能良好,柔和耐用,操作 方便;(3)与铁框、玻璃、耐火棉等固 体物质粘结牢固,早期和后期强度都很大;(4)胶 泥热固 后,本体不产生 裂 纹,气密性良好,(5)剥落性良好,启封时操作方便;(6)性能安全稳定,对人身、金属无束l J激腐蚀性;(7)使用寿命长,可达两个月以上。3。使用方法(l)使用工具:小摘瓷盆、灰抹子、毛刷;(2)取1.01.5公斤泥料放在 小搪瓷盆中,加人1 0%的清水,充分搅拌 成 胶泥状,即可使用;(3)操作前,先用铲清除残存的 干固了的胶泥残渣,再用耐火毡条塞进边封之间缝隙中乡然 后用毛刷将涂抹处 的浮尘清除掉;(4)用灰抹子刮取少许胶泥贴在边封缝隙一面铁框内侧,停顿23秒钟,待胶泥遇热放出液体将浮尘润湿使胶泥与铁框沾结牢固后,再用同样方法涂抹缝隙的另一面铁框内侧,再从正 面用胶泥将缝隙涂平,最后用抹子压 平杆完,具体操作步骤如图所不;(5)若长 时 间使用后出现小 裂纹,用毛刷 蘸取同样的泥料调和成的泥浆,将缝 隙糊死即可。塞耐火棉 涂边封上边涂平图1操作 步骤示意图四、经济效益与社会效益使用MJ87一2型锡槽 密封钊料,经济效益和社会效益十 分可观。1.节约外汇:与某国提 供 的材 料 相比,每吨差价111 65.0 0元(折 合为3 0 0 0美元),某国材料使用寿命短,45 0t/d浮 法线,月需1.。吨 以 上,而使 用MJ 8 7一2型材料,月需0.5吨 以下,1 9 8 8年全 国各浮法线用密封材料2 1吨,以 此计算,每年可节约外汇12。6万美元;2。节约锡费:以 国内某厂为 例,45 0t/d浮法 线,在正 常生 产情况下,由于加强了密封,锡耗从1。6吨/月降一吨 以下,年节约锡费5 4.7万元。3。锡槽密封不严造成的浮 法玻璃沾锡、渗锡、划伤、钢化“虹彩”等 表面 缺陷基本消除,优 等品率和一级品率大大提高,经济效益 更为 可观。五、结论料,经过 在全国十五家浮 法玻璃厂二年 多时间的使用和 工业考核,其密封效果良好,各项 技术 指标 超过日本YO TAL公 司和美国APGRE EN公司同美产品水 平,达到国 家“七五”攻关目标 的要求,实现了锡槽密封材料国产化,并于198 8年9月通过专家技术鉴定,被 国家计 委 列人t 19 89年国家级重大新产 品”。2.该材料和易性、保水性、涂抹性、粘结 性、速 凝性 等使用性能良好;长期存放不 结块、不失效、剥落性好,需 要启封时操作方 便;与铁框玻璃等粘结牢固,使 用寿命可长达两个月以上。3.使用该材料能提高锡槽密 封 性,锡槽 内压力有所提高,过渡辊台的火苗增长了,锡灰减少,锡耗降 低了。4.该材料使 浮法玻璃表面质量明显 提高,沾锡、渗锡、划伤、钢化“虹彩”等缺陷基本消 除,优等 品率和一级品率大大 提局;5.由于 使用寿命长,日常涂抹、维护工作量 减少,工人劳动环境和劳动强度大 为改善;6.由于浮法玻璃质量 提高,锡 耗降低,使 用寿命延长,用量减少,节约外汇和减轻劳动 强度等,预计每年可为 国家 节约二百万元 以上,技术经济意义和社会效益相当可观;7.该材料除 了用于锡槽活动 边封、拉边器孔、冷却器孔、观察窗孔 的临时性密封外,用于锡槽顶 盖、退火窑两侧、玻璃熔窑某些部位的长期密封,效果良好,用户满意。该材料也可用于其他 工业的高温熔窑,如冶金、化 工、陶瓷、水泥、耐火材料等工业窑炉 的门框的密封或其他 部位的冒烟冒火、跑 冒滴漏 等 处的密封。l。我院研制的MJ 87一2型锡槽密封材