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性價比高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、氧化硅及合成臨汾莫來石隔熱磚莫來石、尖(jian)晶石、碳(tan)化(hua)硅(gui)(gui)、賽隆、阿隆等(deng),碳(tan)源(yuan)有(you)鱗片石墨、無定形碳(tan)、瀝(li)青、石墨微(wei)粉(fen)等(deng);輔料發展更為全面、細微(wei),各種防(fang)氧化(hua)劑(ji)(硅(gui)(gui)粉(fen)、碳(tan)化(hua)硅(gui)(gui)、低熔點(dian)玻璃(li)粉(fen)、含硼材料、鋁粉(fen)、鋯化(hua)合(he)物(wu)等(deng))、增強劑(ji)、成型(xing)助劑(ji)、防(fang)潮劑(ji)等(deng);結合(he)劑(ji)雖仍以酚醛樹脂為主,有(you)的(de)輔以瀝(li)青混合(he)結合(he),酚醛樹脂的(de)引入形態、稀(xi)釋調(diao)和劑(ji)、各種改性體(硼改性、鎳改性、碳(tan)化(hua)硅(gui)(gui)改性、白炭黑或有(you)機硅(gui)(gui)改性等(deng))等(deng)各公(gong)司不一,發展變化(hua)較(jiao)大。
輕質粘土保溫磚莫來石隔熱磚的優缺點有哪些呢,工業窯爐砌體蓄熱損和爐體表面散熱損,一般約為燃料消耗的24~45%.使用低熱導率、低熱容的輕質磚作爐體結構材料,性價比高的莫來石隔熱磚輕(qing)質保(bao)溫(wen)磚(zhuan)(zhuan)可以節約燃料(liao);同時,由于窯(yao)爐(lu)(lu)能夠快速(su)升溫(wen)和冷卻,可以提高設備的生產(chan)效率;還可以減(jian)輕(qing)爐(lu)(lu)體(ti)重量,簡化窯(yao)爐(lu)(lu)結構,提高產(chan)品質量,降低環境(jing)溫(wen)度(du),改善勞動條(tiao)件。但輕(qing)質耐火磚(zhuan)(zhuan)的氣孔(kong)率大(da),組織松散,不(bu)能用(yong)于直(zhi)接接觸(chu)熔渣和液態(tai)金屬的部位;機械強度(du)低,不(bu)能用(yong)于承重結構;耐磨(mo)性差,不(bu)適合與爐(lu)(lu)料(liao)接觸(chu),磨(mo)損嚴重。
窯系統表面散熱的熱損失包括預熱器、回轉窯和冷卻機。其中回轉窯的散熱損失占總散熱損失的50%以上,因此開發和研制用于回轉窯的新型節能磚對于水泥行業節能尤為重要。新型節能耐火材料主要以輕質骨料以及輕質造孔劑為原料制成的臨汾莫來石隔熱磚輕質耐磨磚,它通過降低材料的密度和提高材料的氣孔率來降低耐火材料的導熱系數,從而達到保溫節能的目的。這種輕質耐磨磚主要用于回轉窯的分解帶。輕質耐磨磚用于水泥回傳窯如窯最后面,與其他臨汾莫來石隔熱磚磚(zhuan)種性能對(dui)比,輕(qing)質耐磨磚(zhuan)有較低(di)的(de)導熱(re)系數和(he)(he)(he)較低(di)的(de)體積密度。荷重軟化溫度和(he)(he)(he)耐壓強(qiang)度也(ye)有所降(jiang)低(di),但不影響(xiang)輕(qing)質保溫磚(zhuan)的(de)使用,因(yin)為在(zai)(zai)這一區間,物料(liao)的(de)熱(re)負荷較小,固(gu)體物料(liao)的(de)沖刷和(he)(he)(he)磨損(sun)也(ye)較輕(qing),因(yin)此在(zai)(zai)耐火材料(liao)配(pei)置上,主(zhu)要考慮適抗堿侵蝕能力即可(ke)。
臨汾隔熱磚被侵蝕后,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性價比高的莫來石隔熱磚耐火材料,并從其(qi)表面細孔吸(xi)入(ru)內部,使(shi)整個耐火材料受(shou)到強烈的侵蝕。
窯爐用耐材包括窯爐的墻體和萱頂,一般分內外三層,內層為輕質保溫棉、氈、板等,中層為重質或臨汾輕質保溫磚,外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內層的輕質保溫層近幾年發展比較迅速,以低溫莫來石纖維為主,兼顧了高溫莫來石纖維、高鋁莫來石纖維、含鋯莫來石纖維等,在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內層也有用性價比高的莫來石隔熱磚輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)(mo)來(lai)石(shi)(shi)(shi)、高鋁等(deng)(deng)輕(qing)(qing)質(zhi)磚(zhuan)(zhuan)或者板(ban),以(yi)輕(qing)(qing)質(zhi)氧化鋁、莫(mo)(mo)來(lai)石(shi)(shi)(shi)等(deng)(deng)空(kong)心球磚(zhuan)(zhuan)為主體。中層的重質(zhi)材料(liao)仍然采用(yong)低鋁高硅、高鋁低硅、莫(mo)(mo)來(lai)石(shi)(shi)(shi)磚(zhuan)(zhuan)與(yu)堇(jin)青石(shi)(shi)(shi)、焦(jiao)寶石(shi)(shi)(shi)與(yu)莫(mo)(mo)來(lai)石(shi)(shi)(shi)等(deng)(deng)材料(liao)制(zhi)(zhi)成的重質(zhi)材料(liao)為主。外層的低溫耐火材料(liao)主要以(yi)鋁礬(fan)土、焦(jiao)寶石(shi)(shi)(shi)、粘土等(deng)(deng)制(zhi)(zhi)作而成,相對鋁含量偏低,耐溫性能較差(cha)但(dan)價格較低。