Thermische Belastbarkeit von Silikasteinen in der Glasindustrie

Abstract

Unter thermischer Belastbarkeit ist die mögliche Beanspruchung durch die Temperatur ohne Berücksichtigung irgendwelcher zugeführter Fremdoxide zu verstehen. Das Maß für die Bewertung der thermischen Belastbarkeit ist der ta-Wert und neuerdings auch das Druckfließen oder die Dauerstandsfestigkeit. Der ta-Wert und das Druckfließen sind neben der Steintextur von der chemischen Zusammensetzung, insbesondere vom Al2O3-Gehalt, abhängig. Bestimmungen des ta-Wertes und des Druckfließens bei verschiedenen Temperaturen und Belastungen haben gezeigt, daß der Einfluß des Al2O3-Gehaltes in Mengen unter 1,0 bis 0,8 % auf Grund theoretischer Überlegungen nur gering sein und meßtechnisch auch praktisch nicht mehr erfaßt werden kann. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache genügen die z. Z. speziell für die Glasindustrie auf dem Markt befindlichen Silikasteine weitgehend den gestellten Anforderungen. Mit diesen Steinen müßten Ofentemperaturen von 1620 bis 1650 °C im Dauerbetrieb möglich sein. Hinter der Frage nach der thermischen Belastbarkeit von Silikasteinen steckt in Wirklichkeit die Frage nach der Haltbarkeit der Steine im Betrieb, die aber nicht nur von der vorgegebenen thermischen Anwendungsgrenze, sondern auch von der Ofenkonstruktion und der Betriebsweise, z. B. dem Verstaubungsgrad, entscheidend abhängt. Eine der vorgegebenen thermischen Anwendungsgrenze angemessene Haltbarkeit wird nur dann erreicht, wenn gleichzeitig alle anderen Einflußgrößen, die die Lebensdauer eines Glasschmelzofens bestimmen, optimal abgestimmt sind. Wenn auf Grund gesteigerter Durchsätze die Schmelztemperaturen weiter erhöht werden müssen oder die Alkalizufuhr nicht auf ein Mindestmaß beschränkt werden kann, bleibt nur noch die Möglichkeit, andere Feuerfestmaterialien einzusetzen. Hier kämen z. B. Mullitsteine in Frage, mit denen in letzter Zeit bereits gute Erfahrungen im Oberbau von Glasschmelzöfen gemacht wurden. Allerdings muß dann kalkuliert werden, ob der finanzielle Mehraufwand gerechtfertigt ist.