貴州莫來石磚在現代陶瓷窯爐中應用最為廣泛,主要因為其質輕、施工方便等特點,操作起來比較容易。建筑衛生陶瓷隧道窯、輥道窯、和其它陶瓷行業常用的推板窯等一些長形窯爐,由于有預熱帶、燒成帶、保溫帶、冷卻帶等,根據不同段的不同溫度合理使用輕質耐火材料對窯爐的節能尤其重要。輕質耐火材料近幾年發展迅速,尤其以輕質粘土磚廠家輕質莫來(lai)石(shi)(shi)(shi)磚(zhuan)、高鋁(lv)莫來(lai)石(shi)(shi)(shi)磚(zhuan)、莫來(lai)石(shi)(shi)(shi)纖維和高鋁(lv)莫來(lai)石(shi)(shi)(shi)纖維等發展較快,為建筑衛生陶瓷的(de)窯(yao)爐(lu)節能提供了必(bi)要的(de)材(cai)料(liao)保障。陶瓷窯(yao)爐(lu)用重(zhong)質耐(nai)火材(cai)料(liao)與玻璃工業類似(si),主(zhu)(zhu)要以酸(suan)性(xing)磚(zhuan)、中(zhong)性(xing)磚(zhuan)和部分特(te)種磚(zhuan)為主(zhu)(zhu),選磚(zhuan)的(de)依據(ju)主(zhu)(zhu)要根(gen)據(ju)窯(yao)爐(lu)的(de)燒成溫度、氣氛和熔融(rong)材(cai)料(liao)的(de)腐(fu)蝕性(xing)、酸(suan)堿性(xing)等決定(ding)。
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、氧化硅及合成貴州輕質粘土磚莫來石、尖晶石、碳化(hua)硅、賽(sai)隆、阿(a)隆等,碳源有鱗片(pian)石墨、無定形(xing)(xing)碳、瀝青、石墨微(wei)粉(fen)等;輔(fu)料發展更為(wei)(wei)全面、細微(wei),各種防氧化(hua)劑(ji)(硅粉(fen)、碳化(hua)硅、低熔點玻璃粉(fen)、含硼(peng)材料、鋁粉(fen)、鋯化(hua)合(he)物等)、增強(qiang)劑(ji)、成型助劑(ji)、防潮(chao)劑(ji)等;結(jie)合(he)劑(ji)雖(sui)仍以酚醛樹脂(zhi)為(wei)(wei)主,有的(de)輔(fu)以瀝青混合(he)結(jie)合(he),酚醛樹脂(zhi)的(de)引(yin)入形(xing)(xing)態、稀釋調(diao)和(he)劑(ji)、各種改性(xing)(xing)體(硼(peng)改性(xing)(xing)、鎳改性(xing)(xing)、碳化(hua)硅改性(xing)(xing)、白炭黑(hei)或有機硅改性(xing)(xing)等)等各公司不(bu)一,發展變化(hua)較大。
裂損主要發生在烤窯階段。烤窯時,在貴州隔熱耐火磚內部出現一定的溫度差,產生相應的機械應力。如升溫速度過快,超過了耐火材料允許的極限強度時,將出現裂紋,甚至裂成碎塊。電熔的、高度燒結的致密耐火材料最易破損。除溫差產生應力外,耐火材料晶型變化所造成的膨脹或收縮亦會產生應力。升溫過快時,晶型變化快,體積變化過劇,產生應力過大,使耐火材料開裂,因而,在烤窯時必須按事先制定的烤窯曲線升溫。烤窯后,質量好的輕質粘土磚廠家耐(nai)(nai)火材(cai)料長(chang)期處在高溫作(zuo)用(yong)下,在該作(zuo)業溫度(du)下的耐(nai)(nai)火材(cai)料機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)比在室(shi)溫下要低(di)得(de)多。如果作(zuo)用(yong)于耐(nai)(nai)火材(cai)料的機(ji)械(xie)負荷(he)偏大(da),則(ze)耐(nai)(nai)火材(cai)料會產生非(fei)彈(dan)性變形(與極黏的液(ye)體流(liu)動(dong)相似),而導致破(po)壞。
長水口一般不予預熱,且體型較大,抗熱震要求最為苛刻。當前主要有兩大技術來應對該問題。一是歐洲的內壁氧化方式,以外國公司為例,長水口燒成采用裸燒方式,外部施釉,碗口遮蔽,內孔體處于氧化氣氛,形成1~2mm厚的氧化層和1.5mm左右的變質層以緩沖熱震,鋼包到1500℃以上的高溫鋼水直接沖擊該透氣絕熱層,延緩了對外部鋁碳本體的直接熱沖擊,抗熱震性得到保證;二是國內開發的絕熱內壁方式,使用高鋁聚輕磚或氧化鋯的空心球或貴州漂珠磚等低導熱材料預成型內壁,也起到了很好的抗熱震效果,但制造工藝略為復雜。另外,一些無碳防堵塞技術,如莫來石、輕質粘土磚廠家尖晶石(shi)、鋯酸鈣(gai)等內襯材料的引入,因為(wei)無石(shi)墨或極大地降低(di)了碳(tan)含量,從而(er)對(dui)開澆熱沖(chong)擊不(bu)敏感,在一(yi)定程度(du)上也(ye)提高了水口的抗熱震性。
在形成輕質粘土磚莫來石晶體后,晶體的發育對于產品的性能影響也很大。產品的性能隨著晶粒的尺寸增大而提高,但晶粒尺寸達到一定數值后,晶粒尺寸進一步增加反而對于產品性能有所削弱。不過對于快燒的建陶產品而言,發育過大的晶粒尺寸的影響是微乎其微,因為燒成制度中并沒有足夠的時間讓晶體得到良好的發育長大。我們所要注意的是,如在釉料中引入高純結晶產品時,需要控制其晶粒尺寸。許多的氧化物或礦化劑對莫來石磚的形成有促進作用,其中MgO和FeO對黏土礦物轉化成貴州質量好的輕質粘土磚莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)(shi)(shi)晶(jing)體的(de)過程(cheng)影響最大,可以有(you)效(xiao)降低莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)(shi)(shi)的(de)合成溫度,MgO和(he)FeO對莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)(shi)(shi)化的(de)礦化作用(yong)主(zhu)要是通過液相發揮效(xiao)用(yong)。