在玻璃窑炉的高接触区域中使用的明确的耐火内衬是一类被称为AZS耐火材料的材料。这些是高性能陶瓷，主要由氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2）和二氧化硅（SiO2）组成，专门设计用于承受熔融玻璃生产的极端条件。
内衬玻璃炉的核心挑战不仅是容纳极端高温，还要抵抗来自熔融玻璃的强烈化学腐蚀。AZS耐火材料之所以成为行业标准，是因为其独特的成分提供了抵抗这种腐蚀的最佳防御，从而防止污染并确保最终玻璃产品的质量。
为什么AZS是行业标准
玻璃炉内部环境是要求最苛刻的工业应用之一。耐火内衬必须充当稳定的容器，承受通常超过1500°C (2732°F) 的温度，同时与具有化学侵蚀性的熔融液体持续接触。
无与伦比的耐腐蚀性
熔融玻璃是一种强大的溶剂，会积极溶解它接触到的大多数材料。AZS中氧化锆（ZrO2）的成分是其卓越性能的关键。
氧化锆对来自熔融玻璃及其碱性蒸汽的化学侵蚀具有很高的抵抗力。这种特性最大限度地减少了炉衬磨损的速度，并且至关重要地降低了耐火颗粒脱落并在成品玻璃中引起“石英”（stones）缺陷的风险。
卓越的高温强度
炉子的结构完整性取决于内衬在极端温度下承载负载而不变形的能力。
这是氧化铝（Al2O3）含量的主要作用。氧化铝提供了在整个长期运行周期内保持炉子结构稳定的高温机械强度，即“热强度”。
低缺陷潜力
成功的耐火内衬必须与熔体不发生反应。目标是避免向玻璃中引入杂质或气泡。
AZS经过精心平衡的配方，包括其二氧化硅（SiO2）玻璃相，旨在具有产生玻璃中“气泡”（blisters）或“籽点”（seeds）的极低潜力。这确保了最终产品的高纯度和高质量。
并非所有AZS都是一样的
AZS不是单一产品，而是一类材料。特定的制造工艺和成分是针对炉内不同区域量身定制的，以平衡性能和成本。
熔铸AZS与烧结AZS
最常见和性能最好的类型是熔铸AZS。原料在电弧炉中熔化并浇铸到模具中，形成非常致密、不透水的结构，具有卓越的耐腐蚀性。这是直接接触熔融玻璃区域的首选材料。
烧结AZS是通过压制和烧制粉末生产的。虽然它仍然是一种有能力的耐火材料，但它不如熔铸的同类产品致密且耐腐蚀性较低，因此适用于不那么关键、磨损较少的区域。
氧化锆含量的作用
熔铸AZS通常根据其氧化锆百分比进行分类。常见的等级包括AZS-33、AZS-36和AZS-41，数字表示近似的ZrO2含量。
较高的氧化锆含量直接转化为更高的耐腐蚀性。因此，炉内腐蚀性最强的区域，如喉部和熔线，将使用高氧化锆材料，如AZS-41，而要求较低的侧墙可能会使用AZS-33。
了解权衡
虽然AZS是玻璃接触面的最佳解决方案，但它并非没有挑战。认识到这些对于正确的炉子设计和操作至关重要。
主要因素：成本
高性能材料价格昂贵。熔铸AZS，特别是高氧化锆等级，占炉子结构成本的很大一部分。这种成本通过炉子的延长寿命和生产的玻璃质量得到了证明。
热震敏感性
熔铸AZS致密、坚硬的结构使其在加热或冷却过快时有点脆，容易开裂。必须极其小心地管理炉子的升温和降温程序，以防止热震损坏内衬。
为您的目标做出正确的选择
选择正确的耐火材料是一个分区练习，将材料的性能和成本与炉内每个区域的具体要求相匹配。
- 如果您的主要重点是熔池、侧墙和喉部： 熔铸AZS是唯一可行的选择，在磨损最严重的区域使用更高氧化锆等级的材料。
- 如果您的主要重点是炉顶和上部结构： 这些区域不直接接触熔融玻璃，因此通常使用高纯度二氧化硅或莫来石耐火材料，因其热稳定性和较低的成本。
- 如果您的主要重点是平衡性能和预算： 区域性内衬至关重要，仅在绝对必要的地方战略性地放置最高等级（也是最昂贵）的AZS，而在其他地方使用更经济的材料。
最终，成功的玻璃炉运行建立在一个战略性地结合材料的内衬之上，以最大限度地延长寿命，同时保护玻璃的纯度。
摘要表：
| 关键特性 | 对玻璃炉的好处 |
|---|---|
| 氧化锆 (ZrO₂) 含量 | 提供卓越的耐熔融玻璃腐蚀性。 |
| 氧化铝 (Al₂O₃) 含量 | 确保高温机械强度和稳定性。 |
| 熔铸制造 | 形成致密、不透水的结构，实现最大耐用性。 |
| 低缺陷潜力 | 最大限度地减少成品玻璃中的石英和气泡。 |
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