全氧燃燒玻璃窯爐由于其節(jié)能環(huán)保的特點成為一種發(fā)展趨勢,，然而伴隨著這項燃燒技術(shù)，窯爐氣氛中高濃度NaOH造成了對大碹及上部結(jié)構(gòu)耐火材料的加速侵蝕,。本文重點分析無鈣硅磚應(yīng)用于全氧爐中的性能效果,。

硅磚材料被普遍應(yīng)用于玻璃工業(yè)。在溫度＞1470℃ 具有非常好的抗侵蝕性能,，且體積密度�,。� 約1.8g/cm3） 便于安裝，價格相對較低,。以上特點使得硅磚成為玻璃窯爐大碹及上部結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)不可缺少的材料,。

現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)硅磚含有95~97%的二氧化硅及大約2.5%的CaO，SiO2基質(zhì)是以菱石英及方石英的形態(tài)存在,，占硅磚的94%組成,。另外余量的SiO2則與CaO結(jié)合形成鈣硅氧化物（CaO·Sio2）結(jié)合相，約有5%的組成,。硅磚在窯爐大碹及上部結(jié)構(gòu)使用期間受到玻璃熔池堿蒸氣的侵蝕,，如在鈉鈣玻璃熔化過程中產(chǎn)生的堿性物。

鈉鈣硅Na2O-CaO-SiO2的相圖可以解釋硅磚于窯爐氣氛中堿性物的化學(xué)反應(yīng)該過程,。忽略磚的雜質(zhì)不談,，標(biāo)準(zhǔn)磚的成份可以在高溫應(yīng)用環(huán)境下，鈣硅氧化物熔解并最先形成SiO2,，CaO及Na2O的流淌物,，成份在相圖內(nèi)1350℃溫度下，不同的鈉含量平衡組分別向三元系統(tǒng)Na2O方向移動,。在1400℃,，1500℃，1600℃下完全熔化時的硅磚形成+Na2O的組份,。由于鈣硅氧化物的溶解,，熱端面的CaO成份含量較低0.7%，一部分富含SiO2,，CaO及Na2O的熔解物流淌掉入玻璃熔池,，而另一部分熔解物會向磚的冷端方向滲入，造成磚樣中心位置CaO含量達到3.5%,，較冷端位置2.5%偏高,，眾所周知標(biāo)準(zhǔn)硅磚的CaO成份含量是2.5%，此時可以看到流淌物從磚的熱面向冷面進行遷徙滲入,，所有被分析樣品中主要的礦相是方石英,，表明在硅磚使用期間其溫度均超過了1470℃。

如上描述,，在全氧玻璃窯爐中標(biāo)準(zhǔn)硅磚被侵蝕的機理主要源于堿蒸氣引起鈣硅氧化物在硅磚結(jié)合相中的熔解,，熔解物進一步對SiO2的侵蝕熔解,。針對這一機理，對硅磚的結(jié)合相進行改變,，去除鈣硅氧化物相這一薄弱點,，發(fā)展了無鈣硅磚。

無鈣硅磚的生產(chǎn)工藝特性,，使得硅磚組分不含氧化鈣,，大大提高了抗堿侵蝕性能，抗堿實驗結(jié)果可見：

①無鈣硅磚在高溫下與碳酸鈉反應(yīng)生成玻璃相,，冷卻后玻璃還留存在試樣的孔內(nèi),，沒有明顯的滲透擴散，也沒有明顯的侵蝕發(fā)生,，磚體表面完整,，僅有及少量的方石英析晶。

在高溫下純堿與無鈣硅磚的反應(yīng)可以用化學(xué)反應(yīng)式：SiO2+NaCO3=Na2SiO3+CO2↑來表示,。

②普通硅磚的孔內(nèi)已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重侵蝕,，大量基質(zhì)被蝕損，硅質(zhì)大顆粒裸露,。堿性物質(zhì)通過氣孔擴散滲透,，形成明顯的變質(zhì)層。由于普通硅磚中的氧化鈣等低融物的存在,，在高溫下與純堿NaCO3發(fā)生反應(yīng),，生成的液相滲透金磚的內(nèi)部形成變質(zhì)層。在高溫下純堿與普通含鈣硅磚的反應(yīng)可以參考下反應(yīng)式：CaO+SiO2+Na2Co3=Na2O-CaO-SiO2-Phase玻璃相+CO2↑

無鈣硅磚在顯微鏡下呈現(xiàn)石英玻璃相和方石英相,，石英玻璃相的作用使無鈣硅磚具有耐高溫抗侵蝕等性能,，而方石英相彌補了石英玻璃相的析晶問題使得，無鈣硅磚具有高荷軟低蠕變性能,，從而無鈣硅磚得以長期穩(wěn)定使用,。