플로트 유리를 예로 들면, 유리 생산에 사용되는 세 가지 주요 열처리 장비는 플로트 유리 용융로, 플로트 유리 주석조, 그리고 유리 소둔로입니다. 유리 생산 과정에서 유리 용융로는 원료를 용융시켜 액체 상태로 만들고, 이를 정제, 균질화한 후 성형에 필요한 온도로 냉각하는 역할을 합니다. 주석조는 유리 성형의 핵심 장비입니다. 1050~1100℃의 온도로 가열된 액체 유리는 유로를 통해 주석조 내 액체 표면으로 흐릅니다. 유리 유리는 주석조 표면에서 평평해지고 연마되며, 기계적 인발, 측면 보호 장치, 측면 인발기 등을 이용하여 필요한 너비와 두께의 유리 리본 형태로 성형됩니다. 유리 리본은 전처리 과정에서 600℃까지 서서히 냉각되면서 주석조를 빠져나갑니다. 소둔로는 플로트 유리의 잔류 응력과 광학적 불균일성을 제거하고 유리의 내부 구조를 안정화하는 역할을 합니다. 주석 욕조에 의해 약 600℃의 온도로 가열된 연속 유리 리본은 이송 롤러 테이블을 통해 어닐링로로 들어갑니다. 이 세 가지 주요 열처리 장비 모두 내화 재료를 필요로 합니다. 유리 용융로의 정상적이고 안정적인 작동을 위해서는 다양한 내화 재료의 지원이 필수적입니다. 다음은 유리 용융로에 일반적으로 사용되는 9가지 종류의 내화 재료와 그 특징입니다.
유리 가마용 규사 벽돌:
주성분: 이산화규소(SiO2), 함량은 94% 이상이어야 합니다. 작동 온도: 최고 작동 온도는 1600~1650℃입니다. 특징: 산성 슬래그 침식에 대한 저항성은 우수하지만, 알칼리성 비산재 침식에는 취약합니다. 주로 대형 아치, 벽체 및 소형 용광로의 조적 구조물에 사용됩니다.
유리 가마용 내화 점토 벽돌:
주성분: Al2O3 및 SiO2, Al2O3 함량 30%~45%, SiO2 함량 51%~66%. 작동 온도: 최고 작동 온도는 1350~1500℃. 특징: 내화성, 열 안정성 및 낮은 열전도율이 우수한 약산성 내화 재료입니다. 주로 가마 바닥, 작업부 가마 벽 및 통로, 축열실 벽, 아치, 하부 격자벽돌 및 연도 등의 조적 구조물에 사용됩니다.
유리 가마용 고알루미나 벽돌:
주요 구성 성분: SiO2 및 Al2O3이며, Al2O3 함량은 46% 이상이어야 합니다. 작동 온도: 최대 작동 온도는 1500~1650℃입니다. 특징: 내식성이 우수하며 산성 및 알칼리성 슬래그 모두에 대한 내식성을 갖습니다. 주로 축열실, 작업조, 재료 통로 및 공급 장치용 내화물 부속품에 사용됩니다.
멀라이트 벽돌:
뮬라이트 벽돌의 주성분은 Al2O3이며, 그 함량은 약 75%입니다. 주로 뮬라이트 결정으로 이루어져 있기 때문에 뮬라이트 벽돌이라고 불립니다. 밀도는 2.7~32g/cm³, 기공률은 1~12%이며, 최대 사용 온도는 1500~1700℃입니다. 소결 뮬라이트는 주로 축열실 벽체 조적에 사용되고, 용융 뮬라이트는 주로 수영장 벽체, 관찰창, 벽체 버팀대 등의 조적에 사용됩니다.
용융 지르코늄 코런덤 벽돌:
용융 지르코늄 코런덤 벽돌은 백철 벽돌이라고도 불립니다. 일반적으로 용융 지르코늄 코런덤 벽돌은 지르코늄 함량에 따라 33%, 36%, 41%의 세 가지 등급으로 나뉩니다. 유리 산업에 사용되는 지르코늄 코런덤 벽돌은 Al2O3가 50~70%, ZrO2가 20~40% 함유되어 있습니다. 밀도는 3.4~4.0g/cm3이고, 겉보기 기공률은 1~10%이며, 최대 사용 온도는 약 1700℃입니다. 지르코늄 함량이 33% 및 36%인 용융 지르코늄 코런덤 벽돌은 가마 용융조 벽, 화염 공간 벽, 소형 용광로 송풍구, 소형 용광로 평아치, 소형 용광로 굴뚝, 혀형 아치 등을 제작하는 데 사용됩니다. 지르코늄 함량이 41%인 용융 지르코늄 코런덤 벽돌은 용융조 벽 모서리, 유동구 및 유리액이 내화재를 가장 심하게 침식하고 부식시키는 기타 부분을 제작하는 데 사용됩니다. 이 재료는 유리 산업에서 가장 널리 사용되는 용융 주조 내화 재료입니다.
용융 알루미나 벽돌:
주로 용융 α, β 코런덤 및 용융 β 코런덤 내화벽돌을 지칭하며, 이는 주로 92%~94%의 Al2O3 코런덤 결정상으로 구성되고, 밀도는 2.9~3.05g/cm3, 겉보기 기공률은 1%~10%, 최대 작동 온도는 약 1700℃입니다. 용융 알루미나는 유리의 침투에 대한 저항성이 우수하고 유리 용액을 거의 오염시키지 않습니다. 유리 용액과 접촉하면서 내화물 오염이 허용되지 않는 유리 용해로의 작업부 용융조 벽, 용융조 바닥, 유로, 작업부 재료 통로 용융조 벽, 재료 통로 용융조 바닥 등 다양한 부위에 널리 사용됩니다.
석영 벽돌:
주성분은 99% 이상의 이산화규소(SiO2)이며, 밀도는 1.9~2g/cm3, 내화성은 1650℃, 사용온도는 약 1600℃이며 내산성도 우수합니다. 산성 붕소 유리 풀 벽, 화염 공간 열전대 구멍 벽돌 등을 제작하는 데 사용됩니다.
알칼리성 내화 재료:
알칼리 내화재료는 주로 마그네시아 벽돌, 알루미나-마그네시아 벽돌, 마그네시아-크롬 벽돌, 포스테라이트 벽돌 등을 지칭합니다. 이 재료들은 알칼리성 물질의 침식에 대한 저항성이 뛰어나며, 내화온도는 1900~2000℃입니다. 유리 용해로의 재생기 상벽, 재생기 아치, 격자체, 소형 용광로 부품 구조 등에 널리 사용됩니다.
유리 가마용 단열 벽돌:
유리 용융로의 열 방출 면적이 넓고 열효율이 낮기 때문에 에너지 절약 및 소비 감소를 위해서는 종합적인 단열을 위해 많은 양의 단열재가 필요합니다. 특히, 용융조 벽, 용융조 바닥, 아치, 재생기 내부, 용융부, 작업부 등의 벽면을 단열하여 열 방출을 줄여야 합니다. 단열벽돌은 기공률이 매우 크고 무게가 가벼우며 밀도가 1.3g/cm³를 넘지 않습니다. 공기의 열 전달 성능이 매우 낮기 때문에 기공률이 큰 단열벽돌은 단열 효과가 뛰어납니다. 열전도율은 일반 내화재보다 2~3배 낮으므로 기공률이 클수록 단열 효과가 더욱 좋습니다. 단열벽돌에는 점토 단열벽돌, 규사 단열벽돌, 고알루미나 단열벽돌 등 다양한 종류가 있습니다.
게시 시간: 2025년 4월 25일
