В стекловолоконной промышленности стекловаренная печь является ключевым тепловым агрегатом, работающим в исключительно тяжёлых условиях, подвергаясь длительному воздействию высоких температур, паров щелочей и агрессивного воздействия пыли шихты. Следовательно, к выбору огнеупорных материалов для её критически важных элементов, в частности для динасового кирпича, используемого для возведения свода (замка), предъявляются чрезвычайно строгие требования. Применяемый динасовый кирпич должен обладать превосходными высокотемпературными характеристиками, высокой стойкостью к химическому воздействию и выдающейся структурной стабильностью, чтобы гарантировать долгосрочную, безопасную и стабильную работу печи.

Конкретно, высококачественный динасовый кирпич, пригодный для стекловаренных печей производства стекловолокна, должен соответствовать следующим ключевым показателям:

1. Исключительно высокая химическая чистота: Массовая доля диоксида кремния (SiO₂) в динасовом кирпиче, как правило, должна составлять не менее 95%, а для изделий высшего сорта — не менее 96%. Высокая чистота обеспечивает максимальную температуру огнеупорности (обычно ≥1710°C) и является основой для устойчивости к воздействию коррозии. Содержание примесей, особенно оксида алюминия (Al₂O₃), оксида калия (K₂O) и оксида натрия (Na₂O), должно быть строго контролируемым, поскольку они значительно снижают высокотемпературные свойства изделия.

2. Превосходная прочность при высоких температурах: Эта характеристика определяется в первую очередь температурой начала деформации под нагрузкой. Температура начала деформации высококачественного динасового кирпича (обычно определяемая под нагрузкой 0,2 МПа) должна быть не ниже 1660°C. Этот параметр имеет критическое значение, поскольку он напрямую определяет способность свода печи противостоять деформации под собственным весом в условиях длительного воздействия высоких температур и сохранять структурную целостность.

3. Выдающаяся стабильность объема: Это ключевой показатель для оценки внутреннего качества динасового кирпича.

   • Низкая истинная плотность: Истинная плотность высококачественного динасового кирпича должна составлять не более 2,34 г/см³. Истинная плотность является ключевым параметром для оценки степени превращения кварца; более низкая плотность свидетельствует о практически полном превращении кварца в кристобалит и тридимит в процессе производства, что обеспечивает лучшую стабильность объема при высоких температурах.

   • Низкое содержание остаточного кварца: Содержание остаточного кварца должно быть ограничено 1%. Если содержание остаточного кварца слишком высокое, в процессе эксплуатации печи будет продолжаться его полиморфное превращение, сопровождаемое объемным расширением (так называемое «послерасширение»). Внутренние напряжения, возникающие в результате этого процесса, могут привести к растрескиванию или разрушению кладки, что создаёт серьёзную угрозу безопасности печи.

4. Плотная микроструктура: Выражается в низкой открытой пористости, обычно не более 22%, а для продуктов высшего класса — 20% и менее. Низкая пористость означает более плотную структуру кирпича, что эффективно препятствует проникновению паров щелочей и пыли внутрь материала, тем самым замедляя процесс химического воздействия и продлевая срок службы.

5. Достаточная прочность на сжатие при комнатной температуре: Предел прочности на сжатие динасового кирпича при комнатной температуре должен составлять не менее 35 МПа, чтобы гарантировать необходимую несущую способность материала при транспортировке, кладке и в составе конструкции печи.

В заключение, динасовый кирпич, используемый для свода стекловаренной печи производства стекловолокна, должен быть продуктом высшего сорта, характеризующимся высокой чистотой, высокой температурой деформации под нагрузкой, высокой стабильностью объема и низкой пористостью. В инженерной практике следует отдавать предпочтение продукции, соответствующей вышеуказанным стандартам и пользующейся хорошей репутацией на рынке огнеупорных материалов. При этом при проектировании и строительстве необходимо в полной мере учитывать и предусматривать возможности его специфического термического расширения при высоких температурах, чтобы обеспечить долговечность и надёжность работы печи в целом.