大碹作為玻璃熔窯的重要部位，它與胸墻和前臉墻組成的火焰空間可以吸收燃料燃燒釋放的熱量再輻射到玻璃的液面上。在設(shè)計(jì)時(shí)既要保證大碹結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以延長(zhǎng)使用壽命，又要減少熱量的散失提高節(jié)能效果。硅磚由于容重輕、機(jī)械強(qiáng)度高、生產(chǎn)成本低，一般作為玻璃熔窯大碹的首選材料。因此，大型玻璃熔窯大碹結(jié)構(gòu)的耐火材料設(shè)計(jì)構(gòu)成如圖1所示，接觸火焰空間部分采用優(yōu)質(zhì)硅磚，符合硅磚GB/T2608-2012標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，荷重軟化溫度不低于1680℃、耐火度不低于1710℃。在硅磚上面鋪一層50mm厚與之相配套的硅質(zhì)密封泥料，硅質(zhì)密封料要求SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于96%，荷重軟化溫度不低于1650℃、耐火度不低于1710℃。密封泥上面采用輕質(zhì)硅磚鋪設(shè)保溫層，以達(dá)到隔熱節(jié)能效果。輕質(zhì)硅磚要求SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于92%，荷重軟化溫度不低于1620℃、耐火度不低于1700℃。以上3層為冷態(tài)砌筑，烤窯后再在最外面熱態(tài)鋪設(shè)保溫涂料，保溫涂料的耐火度要求可稍低。

顯然中間硅質(zhì)密封料的要求較高，如果使用不恰當(dāng)?shù)拿芊饬?，?huì)帶來嚴(yán)重的后果。某公司一條浮法玻璃熔窯運(yùn)行僅僅半年多，就出現(xiàn)了問題。

? 玻璃缺陷分析??

某浮法玻璃熔窯運(yùn)行半年多，由于冷卻循環(huán)水水質(zhì)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致鼓泡器多數(shù)燒壞漏水，不得已將鼓泡器全部撤出，隨之3#、4#小爐對(duì)應(yīng)大碹溫度上升將近20℃，玻璃中出現(xiàn)大量缺陷，每10m2大約6～10個(gè)，位置不固定，邊部稍多。針對(duì)玻璃中出現(xiàn)的缺陷，進(jìn)行了取樣分析，外觀如圖2所示，缺陷均為透明的疙瘩(即為癤瘤)，帶變形尺寸約在0.5～5mm之間。

采用江南光學(xué)儀器廠的BM 2100 P0L型偏光顯微鏡，對(duì)玻璃缺陷進(jìn)行進(jìn)一步的觀察，如圖3所示。癤瘤缺陷內(nèi)部、周圍沒有未熔物和析晶體，但癤瘤兩頭均拉出長(zhǎng)的玻筋。說明此缺陷經(jīng)過了高溫，可能來自熔窯的上部空間。

基于TESCAN公司的MIRA 3型電子掃描顯微鏡，采用Thermo公司的9806A-3UUS-SN型能譜儀，對(duì)癤瘤進(jìn)行成分分析。共分析15個(gè)樣品，成分基本一致.玻璃癤瘤缺陷可能來源于熔窯上部空間，即碹頂耐火材料。因此將4#小爐對(duì)應(yīng)位置的碹頂保溫層打開進(jìn)行檢查，結(jié)果保溫層打開后發(fā)現(xiàn)密封泥料沒有了，扒開5#小爐對(duì)應(yīng)位置的碹頂保溫層，查看結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)密封料由碹邊向內(nèi)逐漸變薄，直至消失。對(duì)存留的密封泥料取樣分析，化學(xué)成分見表2中硅質(zhì)密封料1#樣的成分，顯然與設(shè)計(jì)硅質(zhì)密封料2#(選材取樣)的成分相差甚遠(yuǎn)。

在缺陷解決后，由于沒有及時(shí)處理錯(cuò)誤的密封料問題，在熔窯又運(yùn)行幾個(gè)月后，大碹出現(xiàn)透火。用高溫內(nèi)窺鏡對(duì)大碹進(jìn)行檢查，已經(jīng)出現(xiàn)了鼠洞，見圖6。這是因?yàn)?，熔融的密封料下流形成了更大的縫隙，熔窯氣體(主要為堿蒸氣)沿著縫隙上升并在溫度相對(duì)較低處冷凝沉積，在Na2O的參與下，和硅磚反應(yīng)形成低共熔物;到達(dá)密封料位置的，和密封料、大碹硅磚及輕質(zhì)保溫磚反應(yīng)，加劇對(duì)耐火材料的侵蝕。

因此該玻璃熔窯不能再帶著錯(cuò)誤的密封泥料運(yùn)行，逐段將外保溫打開更換密封料，從根本上解決了問題。

? 結(jié) 論??

由于玻璃熔窯大碹硅磚和輕質(zhì)保溫磚之間的密封泥料使用錯(cuò)誤，在熔窯運(yùn)行中形成了熔點(diǎn)低于碹頂溫度的低共熔物，在造成玻璃癤瘤缺陷的同時(shí)，加劇了對(duì)碹頂硅磚的侵蝕，短短時(shí)間就使大碹出現(xiàn)了鼠洞，這給玻璃熔窯的砌筑工程師敲響了警鐘。