連鑄功能耐火材料的材料體系,由最初簡單的熔融石英質、鋁碳材質,逐步開發應用了高耐蝕的鋯碳(渣線、棒頭)、鎂碳(棒頭、水口碗口、快換水口端面)、尖晶石碳(棒頭、水口內壁)、高耐磨高碳化硅含量的質量好的莫來石磚或鋯英石碳(快換水口端面)、透氣材料(長水口碗口、內壁)及眾多浸入式水口防堵塞襯體材料(莫來石質、尖晶石質、白云石質、鋯酸鈣質等)。所用原材料更是品種廣泛,主原料使用各種氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化硅及合成龍口焦爐隔熱磚莫來(lai)石(shi)(shi)、尖晶石(shi)(shi)、碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)、賽隆、阿(a)隆等(deng)(deng),碳源(yuan)有(you)鱗片石(shi)(shi)墨、無(wu)定形(xing)碳、瀝(li)(li)青、石(shi)(shi)墨微(wei)粉等(deng)(deng);輔料發(fa)展更為全面、細微(wei),各(ge)(ge)種(zhong)防(fang)氧化(hua)(hua)劑(硅(gui)(gui)(gui)粉、碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)、低熔點玻璃粉、含(han)硼(peng)材(cai)料、鋁粉、鋯化(hua)(hua)合(he)(he)物等(deng)(deng))、增強劑、成(cheng)型助劑、防(fang)潮劑等(deng)(deng);結(jie)合(he)(he)劑雖仍以酚醛樹脂為主,有(you)的輔以瀝(li)(li)青混合(he)(he)結(jie)合(he)(he),酚醛樹脂的引入形(xing)態、稀釋調和劑、各(ge)(ge)種(zhong)改(gai)(gai)性(xing)體(硼(peng)改(gai)(gai)性(xing)、鎳改(gai)(gai)性(xing)、碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)改(gai)(gai)性(xing)、白炭(tan)黑(hei)或有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)改(gai)(gai)性(xing)等(deng)(deng))等(deng)(deng)各(ge)(ge)公司(si)不一(yi),發(fa)展變化(hua)(hua)較(jiao)大。
浮法玻璃窯玻璃生產工藝流程,龍口焦爐隔熱磚在玻璃窯爐中使用時,由于高溫、火焰、料粉、氣氛、氣流和液流等作用,會遭到嚴重的破壞,大大影響了窯爐的使用壽命。從烤窯起,耐火材料在窯爐中的使用即開始,操作不當,同樣會使耐火材料受到很大的,甚至是很嚴重的損壞,需特別注意。下面介紹幾種損壞情況。窯內料粉、玻璃液和火焰氣體在高溫下都會侵蝕耐火材料。配合料中的純堿、芒硝、硼酸鹽、氟化物、氧化物在高溫下與耐火材料表面作用,生成低共熔物或疏松狀物,并借助焦爐隔熱磚廠家耐火(huo)(huo)材料本身的(de)空隙或界面的(de)交代反(fan)應(ying)繼續(xu)向(xiang)磚體內部滲透擴(kuo)散,而使耐火(huo)(huo)材料逐(zhu)漸被溶解、剝落而減薄、變質、進行(xing)重結晶(jing)等。上述各(ge)種(zhong)鹽(yan)類與化合物(wu)的(de)蝕(shi)損機理(li)是不同(tong)的(de),芒硝比純堿的(de)蝕(shi)損作用強(qiang)得多。
龍口隔熱磚被侵蝕后,與它接觸的熔融物中增添了SO?和Al?O?的成分。熔融物將擴散到玻璃液的其余部分中去。在擴散過程中,熔融物的成分發生變化,SO?和堿液增加了,而在界面上發生了β-Al?O?結晶的聚集作用,所以,在耐火材料與玻璃液的接觸面上,首先是莫來石層,接著是β-Al?O?層,然后是未受侵蝕的耐火材料。耐火材料溶解后,使玻璃液黏度增大,促使在耐火材料表面形成較難移動的保護層,減弱了繼續侵蝕的作用。玻璃液對耐火材料的侵蝕作用,取決于其黏度和表面張力等物理性質。黏度低和表面張力小的玻璃液最容易浸潤質量好的焦爐隔熱磚耐(nai)火(huo)材料,并從其表面細(xi)孔(kong)吸入內部(bu),使(shi)整個耐(nai)火(huo)材料受到強烈的侵(qin)蝕。
質量好的耐火保溫磚優良的抗熱震性。水口使用前一般預熱到1100℃,而連鑄開澆鋼水溫度高達1500℃,水口需在1s內承受開澆熱震溫差400℃。抗結晶器保護渣侵蝕性好。渣線部位用鋯碳材料因ZrO2的引入,其耐渣蝕性增強,但鋯碳材料因其較低的碳含量及ZrO2的相變又存在熱震炸裂風險,因此要求預熱后不能降溫太快。同時,因質量好的焦爐隔熱磚廠家鋯碳材料如果與內孔(kong)鋼水直接(jie)接(jie)觸,因其(qi)石墨含量及結合強度較低,在高速鋼流的(de)沖刷(shua)下會被快速熔損,所以必(bi)須與本體(ti)鋁碳材料或內襯材料配合使(shi)用。抗(kang)鋼液侵蝕(shi)性好(hao),尤其(qi)是(shi)內孔(kong)部(bu)分,既要抗(kang)鋼水沖刷(shua),又要耐化學侵蝕(shi)。浸(jin)(jin)在結晶器(qi)中的(de)本體(ti)部(bu)分很少被侵蝕(shi),這也是(shi)選擇鋁碳質浸(jin)(jin)入(ru)式水口的(de)主要原因。
通過龍口輕質保溫磚在回轉窯的實際應用,起到了較好的保溫效果,在窯筒體外表風速為2.5m/s;室外平均溫度為25℃的情況下,使用質量好的焦爐隔熱磚輕質耐(nai)磨磚(zhuan)的(de)(de)(de)(de)筒體(ti)(ti)(ti)溫度(du)為(wei)247℃,使(shi)(shi)用(yong)硅莫磚(zhuan)的(de)(de)(de)(de)筒體(ti)(ti)(ti)表面溫度(du)為(wei)289℃。新型襯(chen)(chen)體(ti)(ti)(ti)結構,用(yong)新型襯(chen)(chen)體(ti)(ti)(ti)結構,通過對(dui)耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)安裝(zhuang)進行改造(zao),可以(yi)提高耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),從而(er)(er)達到(dao)節(jie)能(neng)的(de)(de)(de)(de)效果(guo)。篦冷機通過襯(chen)(chen)體(ti)(ti)(ti)改造(zao)后的(de)(de)(de)(de)節(jie)能(neng)情況大(da)大(da)改善(shan),篦冷機頂部施工難度(du)大(da),尤其一(yi)段頂部環境溫度(du)可達1100℃,熱(re)氣流對(dui)耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)沖刷嚴重,因此(ci)經常(chang)出現(xian)剝落、燒塌現(xian)象,耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)短。采用(yong)陶瓷錨固件整體(ti)(ti)(ti)澆注(zhu)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)方法可以(yi)大(da)幅度(du)提高襯(chen)(chen)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),而(er)(er)且(qie)還可以(yi)降低耐(nai)火(huo)(huo)襯(chen)(chen)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)導(dao)熱(re)系數。
由于質量好的隔熱耐火磚具有如下特點:使用溫度高,可以在1300℃長時間使用,非金屬材料具有很強的耐酸堿侵蝕性能,不會出現金屬錨固件在高溫下的氧化、開焊而引起耐火材料剝落的現象;與耐火材料有相近的導熱系數,減少由于質量好的焦爐隔熱磚漂珠磚的(de)(de)(de)體(ti)(ti)積變化差異(yi)產生的(de)(de)(de)應力(li);由于(yu)陶瓷(ci)錨固件代替金(jin)屬錨固件減少了(le)熱橋(qiao)效(xiao)(xiao)應,使(shi)整體(ti)(ti)導熱性能(neng)(neng)降低,因此節能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)果(guo)也明(ming)顯增(zeng)強。篦冷機矮墻(qiang)要長期承受300-1450℃的(de)(de)(de)高(gao)溫熟料(liao)顆粒(li)的(de)(de)(de)沖刷,同(tong)時(shi)跟冷熱空氣交替接觸,使(shi)矮墻(qiang)損壞較(jiao)快。目前采用矮墻(qiang)整體(ti)(ti)預制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)方法進行制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo),這種方法有可(ke)以快速安(an)裝、實現復雜形狀制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)、免受水泥廠施工(gong)環境(jing)影響,而且(qie)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)過程給予(yu)充分的(de)(de)(de)養(yang)護和烘烤可(ke)以達(da)到(dao)最佳的(de)(de)(de)耐火材料(liao)性能(neng)(neng)。因此可(ke)以大大提高(gao)砌墻(qiang)的(de)(de)(de)使(shi)用壽命。更重要的(de)(de)(de)是矮墻(qiang)砌塊采用了(le)輕質(zhi)和重質(zhi)材料(liao)復合,因此降低了(le)耐火襯體(ti)(ti)的(de)(de)(de)導熱系數,達(da)到(dao)了(le)良(liang)好的(de)(de)(de)節能(neng)(neng)效(xiao)(xiao)果(guo)。