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耐用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、氧化硅及合成陜西焦爐隔熱磚莫來石(shi)、尖(jian)晶(jing)石(shi)、碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)、賽隆、阿隆等(deng),碳(tan)(tan)源有(you)鱗(lin)片(pian)石(shi)墨、無定形(xing)碳(tan)(tan)、瀝(li)青(qing)(qing)、石(shi)墨微粉等(deng);輔料發展更為(wei)全面(mian)、細微,各種防氧化劑(ji)(硅(gui)(gui)粉、碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)、低熔點玻(bo)璃粉、含(han)硼材料、鋁粉、鋯化合物等(deng))、增強劑(ji)、成型(xing)助劑(ji)、防潮劑(ji)等(deng);結合劑(ji)雖(sui)仍以酚醛樹(shu)(shu)脂為(wei)主,有(you)的輔以瀝(li)青(qing)(qing)混合結合,酚醛樹(shu)(shu)脂的引入形(xing)態、稀釋調(diao)和(he)劑(ji)、各種改(gai)性(xing)體(ti)(硼改(gai)性(xing)、鎳改(gai)性(xing)、碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)改(gai)性(xing)、白炭黑或有(you)機硅(gui)(gui)改(gai)性(xing)等(deng))等(deng)各公司不一,發展變(bian)化較大。
此外,還要求晶相細小并均勻分布在玻璃相中,形成均勻致密的組織結構。焦爐隔熱磚表面不平整和裂紋會使侵蝕加劇,液面處的池壁磚和池壁磚砌縫處于易被玻璃液蝕損的地方,水平縫的蝕損比垂直縫嚴重,故要求砌體表面光滑,砲縫小,并要整塊立砌.煤氣與重油的燃燒產物及個別配合料組分的揮發物,也會腐蝕火焰空間、小爐、蓄熱室等處的焦爐隔熱磚耐火材料。高溫下不同筑爐材料之間會相互反應,以致損壞。如1600~1650℃黏土磚和硅磚會劇烈反應,高鋁磚和硅磚會起中等反應,陜西焦爐隔熱磚電熔鋯剛(gang)玉磚與硅磚會起(qi)劇烈反應(ying),嚴重共(gong)熔。電熔鋯剛(gang)玉磚與石英磚、白泡石起(qi)中等(deng)反應(ying),而(er)與剛(gang)玉磚起(qi)接觸(chu)反應(ying)。所以,剛(gang)玉磚可用作過渡材(cai)料。
浮法玻璃窯玻璃生產工藝流程,陜西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)材料本身的(de)空隙或界面的(de)交代反應繼續向(xiang)磚體內(nei)部滲透擴散,而使耐火(huo)材料逐漸被溶(rong)解、剝(bo)落而減薄(bo)、變質、進行重(zhong)結晶等。上述各種鹽(yan)類與化合物的(de)蝕損機理是不(bu)同(tong)的(de),芒硝比(bi)純堿的(de)蝕損作(zuo)用強得多。
耐用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,因耐用的焦爐隔熱磚廠家鋯碳(tan)材(cai)料如果與內(nei)孔(kong)鋼(gang)水直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu),因(yin)其石墨含量及結合強度較低,在高速鋼(gang)流的沖刷(shua)下會被快速熔損,所以必須與本(ben)體鋁碳(tan)材(cai)料或內(nei)襯材(cai)料配合使用。抗鋼(gang)液侵蝕性(xing)好,尤其是(shi)內(nei)孔(kong)部(bu)分,既(ji)要(yao)抗鋼(gang)水沖刷(shua),又(you)要(yao)耐化學(xue)侵蝕。浸在結晶器(qi)中的本(ben)體部(bu)分很(hen)少被侵蝕,這也是(shi)選(xuan)擇鋁碳(tan)質浸入式水口的主要(yao)原因(yin)。
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陜西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、焦爐隔熱磚廠家尖(jian)晶石、鋯酸鈣等內(nei)襯材(cai)料的(de)引入,因(yin)為無石墨(mo)或極大地(di)降低了碳含量,從而對開(kai)澆熱沖(chong)擊(ji)不(bu)敏感(gan),在一(yi)定程度上也提高(gao)了水口的(de)抗熱震(zhen)性。
輕型粘土磚又稱輕型粘土保溫磚耐用的焦爐隔熱磚,其性能十分強大。在工業窯爐的工作中,輕粘土磚能起到最強的保溫作用嗎?輕質粘土磚是一種輕質耐火制品,鋁量在30-46%之間,以粘土熟料和輕質熟料為主,一般采用易燃物法生產,也可以采用化學法或泡沫法生產。將原料與水混合,制成可塑泥或泥漿,經擠壓成型或澆注成型,干燥后在1250-1350℃氧化氣氛中燒制。普通輕質粘土磚的體積密度一般在0.75~1.2g/cm3之間,實際使用比例一般在1.0左右。輕質粘土磚焦爐隔熱磚以(yi)其優良的(de)性能和低廉(lian)的(de)價格受到了大(da)多數工業爐窯生產廠家的(de)青睞,只要(yao)不(bu)直接接觸火(huo)苗的(de)地方需要(yao)保溫,基本上都(dou)被輕質粘土磚所取代(dai)。