連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由重慶輕質硅磚耐火材料的應用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可概括為兩條:增強抗熱震性,因其較高的熱導率和較低的膨脹系數,提高了熱擴散能力,緩解熱應力集聚;另外是其不與耐火氧化物產生陶瓷結合,大量的性價比高的莫來石(shi)磚對緊密的氧(yang)化(hua)物陶瓷(ci)基(ji)質(zhi)及結合網(wang)絡起到了阻(zu)(zu)斷隔離作用,就像氣孔一(yi)(yi)樣,使熱(re)應力掉進了“黑洞”,因(yin)而能(neng)夠阻(zu)(zu)止裂紋擴展,其比(bi)氣孔絕熱(re)更可貴的一(yi)(yi)點是,不對熔渣潤濕,不會吸收液渣“填坑”。要說明的是,不同(tong)于(yu)(yu)常(chang)見的金屬及其氧(yang)化(hua)物等,石(shi)墨(mo)的熱(re)導率隨(sui)(sui)溫(wen)(wen)度的升高(gao)反而降低,在極高(gao)溫(wen)(wen)度下(xia)趨于(yu)(yu)不導熱(re)狀態,這對石(shi)墨(mo)作為連鑄功能(neng)耐(nai)火材(cai)料的應用也大有裨益,在持續高(gao)溫(wen)(wen)應用條件(jian)下(xia)可以使材(cai)料保(bao)持基(ji)本(ben)恒定的溫(wen)(wen)度梯度。增(zeng)強抗(kang)侵蝕(shi)性(xing),因(yin)其對渣、熔劑及鋼水(shui)的不潤濕性(xing),不僅自身不容(rong)易(yi)被侵蝕(shi),還進而能(neng)夠保(bao)護包裹纏繞的基(ji)質(zhi)顆粒。另外,就是石(shi)墨(mo)特異的耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng),與一(yi)(yi)般耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)材(cai)料不同(tong),石(shi)墨(mo)的強度是隨(sui)(sui)溫(wen)(wen)度的升高(gao)而增(zeng)高(gao),這也賦(fu)予基(ji)質(zhi)顆粒乃至(zhi)基(ji)體材(cai)料較(jiao)高(gao)的抗(kang)侵蝕(shi)性(xing)。
耐火材料是硅酸鹽學科的一個分支,硅酸鹽材料一般分為:水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料。而耐火材料從使用的角度來分又可分為:冶金工業用耐火材料、水泥行業用耐火材料、玻璃行業用耐火材料和其他耐火材料。其中陶瓷用耐火材料歸為其他耐火材料,建筑衛生陶瓷屬于陶瓷的一個分支,因而建筑衛生陶瓷用耐火材料理所當然的歸為其他用耐火材料一類了。理論上講,耐火材料性價比高的輕質硅磚又有定型耐火材料和不定型耐火材料之分,但一般不定型耐火材料多用于水泥、冶金窯爐,而玻璃行業和陶瓷行業用量不大,不定型耐火材料尤其是耐火骨料、耐火澆注料和耐火材料的膠凝劑等對部分性價比高的隔熱(re)磚起到不可估量的作(zuo)用(yong)。
熔融玻璃與性價比高的耐火保溫磚的反應造成的侵蝕,這種侵蝕以與玻璃液接觸的池壁磚為代表。玻璃中最重要的是鈉鈣硅玻璃。一般的瓶罐玻璃和平板玻璃都屬于這一類。這種玻璃中以SO?為主要成分,含量在70%左右,Na?O含量15%左右,CaO含量在10%左右,還有少量的Al?O?和MgO。為了改善玻璃的性能,以鈉鈣硅玻璃為基礎可以引入氧化物。這些玻璃雖然種類較多,但都可以簡化為SO?含量、堿金屬氧化物含量和堿土金屬氧化物含量(CaO+MgO+BaO)來考慮。只要上述三種氧化物含量基本相同,則對耐火材料的化學侵蝕也基本相同。但是硼硅玻璃對輕質硅磚哪家好耐火材(cai)料(liao)的化(hua)學(xue)侵蝕與鈉鈣硅(gui)玻璃(li)不同。尤其是低堿(jian)或無堿(jian)硼硅(gui)玻璃(li),其酸性(xing)氧化(hua)物含(han)量高,熔化(hua)溫(wen)度也高。因此要使用特殊的耐火材(cai)料(liao)。
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、氧化硅及合成重慶輕質硅磚莫來石(shi)、尖晶石(shi)、碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)、賽(sai)隆、阿隆等,碳(tan)(tan)源有鱗片石(shi)墨、無(wu)定形碳(tan)(tan)、瀝青、石(shi)墨微粉等;輔(fu)料發(fa)(fa)展更為(wei)全面、細微,各(ge)種(zhong)防(fang)氧化(hua)劑(硅(gui)粉、碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)、低熔點玻璃粉、含硼(peng)材料、鋁(lv)粉、鋯化(hua)合(he)(he)物等)、增強劑、成型(xing)助劑、防(fang)潮(chao)劑等;結合(he)(he)劑雖仍(reng)以酚(fen)醛樹脂為(wei)主,有的(de)輔(fu)以瀝青混合(he)(he)結合(he)(he),酚(fen)醛樹脂的(de)引入形態、稀(xi)釋調和劑、各(ge)種(zhong)改性(xing)體(硼(peng)改性(xing)、鎳改性(xing)、碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)改性(xing)、白炭黑或(huo)有機硅(gui)改性(xing)等)等各(ge)公司不(bu)一(yi),發(fa)(fa)展變(bian)化(hua)較大。
性價比高的隔熱磚的產品性能好,塞棒水口的沉積堵塞比內孔部位侵蝕問題更嚴重、更為普遍,尤其是對于鋁鎮靜鋼的澆注。目前,對于堵塞問題通過改變材質和流態是較理想的技術路線。高溫強度要求特別重要,比長水口、塞棒要求高。鋼水沖擊不能掉底,鋼水擺動不能折斷。理論上要求在高溫抗折強度達到2.5MPa,生產實際中控制燒后常溫抗折強度不得低于6MPa。整體塞棒較好的抗熱震性,但不如浸入式水口及長水口要求苛刻,因為塞棒僅是外部浸入鋼水而非內孔,傳熱由外及內;另外,性價比高的輕質硅磚塞棒(bang)多隨中間(jian)包一(yi)起預熱也降低(di)了其熱震性(xing)要(yao)求(qiu)。
輕質硅磚耐火材料的成分及其與玻璃反應生成物的成分與玻璃成分不同。這種不同成分可以是固相、氣相或液相。結石和條紋、著色、氣泡。耐火材料造成的污染,在大多數情況下都是輕質硅磚受侵蝕的結果。耐火材料受的侵蝕越嚴重,則造成的玻璃缺陷越多。耐火材料造成的結石有三種:一種是耐火材料原來的晶相,第二種是性價比高的輕質硅磚哪家好耐火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)與(yu)玻(bo)璃反應后生成的(de)(de)變質(zhi)結晶,第三種是(shi)(shi)(shi)耐火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)被(bei)熔化(hua)后又(you)重(zhong)新析(xi)晶。由耐火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)產(chan)生的(de)(de)條紋(wen)(wen)通常(chang)是(shi)(shi)(shi)與(yu)結石共(gong)(gong)同存在(zai)(zai)的(de)(de)。有(you)的(de)(de)結石是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)條紋(wen)(wen)中析(xi)晶出來的(de)(de),有(you)的(de)(de)條紋(wen)(wen)是(shi)(shi)(shi)由于結石熔化(hua)造(zao)(zao)成的(de)(de)。另(ling)外一種不帶有(you)結石的(de)(de)條紋(wen)(wen),這大部(bu)分(fen)是(shi)(shi)(shi)由于耐火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)中玻(bo)璃相造(zao)(zao)成的(de)(de)。由耐火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)產(chan)生的(de)(de)結石和(he)條紋(wen)(wen)大部(bu)分(fen)是(shi)(shi)(shi)物(wu)理侵蝕(shi)(shi)和(he)化(hua)學侵蝕(shi)(shi)共(gong)(gong)同作(zuo)用的(de)(de)結果(guo)。由于耐火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)中含有(you)Fe?O?、Cr?O?等物(wu)質(zhi),這都是(shi)(shi)(shi)強(qiang)著(zhu)色(se)劑。因此耐火(huo)(huo)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)被(bei)侵蝕(shi)(shi)后,這些氧化(hua)物(wu)進入玻(bo)璃中會造(zao)(zao)成著(zhu)色(se)。