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河北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、莫來石隔熱磚哪家好尖晶石(shi)(shi)、鋯酸(suan)鈣等內襯材料的引入,因(yin)為無石(shi)(shi)墨或極(ji)大地降低了碳含(han)量,從而(er)對開澆熱沖擊不敏感,在一(yi)定程(cheng)度上(shang)也提高了水口的抗熱震性。
在蓄熱室使用的格子體還因氧化還原氣氛作用而損毀,其損毀機理主要在于變價離子在氧化和還原狀態其價態不同,配位狀態不同,產生體積變化,導致制品強度降低,開裂。在高溫長時間作用下,河北焦爐隔熱磚會被燒熔(又稱燒流)或軟化變形而損壞。窯內某部位局部過熱或所砌莫來石隔熱磚哪家好耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)的耐(nai)(nai)火(huo)(huo)度(du)不(bu)(bu)夠,耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)就被燒(shao)熔。有(you)時,耐(nai)(nai)火(huo)(huo)度(du)合(he)格,但(dan)荷重軟化(hua)溫度(du)偏低,則(ze)長期使用(yong)時,耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)也會軟化(hua)變形,影響(xiang)了整個砌體的穩性和(he)使用(yong)壽(shou)命(ming)。燒(shao)損嚴重程度(du)視溫度(du)和(he)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)的性質而定(ding)。小(xiao)爐噴火(huo)(huo)口碹(xuan)(xuan)、小(xiao)爐腿、舌頭、蓄(xu)熱室碹(xuan)(xuan)、熔化(hua)部窯(yao)碹(xuan)(xuan)和(he)胸墻(qiang)等是(shi)易被燒(shao)損的部位。玻璃池窯(yao)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)在生產過程中受到的侵蝕是(shi)不(bu)(bu)可避免的。
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,因耐用的莫來石隔熱磚哪家好鋯碳(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)如果與內(nei)孔(kong)鋼(gang)水(shui)直(zhi)接接觸(chu),因其石墨含量及結(jie)合強度較低,在高速鋼(gang)流的(de)沖刷下會被(bei)快(kuai)速熔(rong)損,所(suo)以必須與本體鋁碳(tan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)或內(nei)襯材(cai)(cai)料(liao)(liao)配合使(shi)用(yong)。抗鋼(gang)液侵蝕性好(hao),尤其是內(nei)孔(kong)部分,既要(yao)抗鋼(gang)水(shui)沖刷,又要(yao)耐化學侵蝕。浸(jin)(jin)在結(jie)晶器中(zhong)的(de)本體部分很少(shao)被(bei)侵蝕,這也是選擇鋁碳(tan)質(zhi)浸(jin)(jin)入式水(shui)口的(de)主要(yao)原因。
耐用的重質耐火保溫磚基本有以下幾個品種:酸性磚:硅磚(SiO2),耐火粘土磚(SiO2+Al2O3),中性磚:高鋁磚,鉻磚(Cr2O3+Al2O3,MgO,FeO),堿性磚:鎂磚,鉻鎂磚,白云石磚,特種磚:尖晶石磚,鋯英石磚,氧化鋯磚,碳磚,碳化硅磚,其他磚。陶瓷窯爐最早用耐火材料以重質磚為主,隨著輕質隔熱耐火材料的不斷完善,河北莫來石隔熱磚重(zhong)質(zhi)(zhi)磚基(ji)本(ben)上在建筑衛生陶(tao)瓷的隧道(dao)窯(yao)(yao)(yao)、軌道(dao)窯(yao)(yao)(yao)等(deng)除非有特殊(shu)需求外(wai)不(bu)再使(shi)(shi)用。而在耐(nai)(nai)腐蝕(shi)的窯(yao)(yao)(yao)爐(lu)如熔(rong)塊窯(yao)(yao)(yao)、做(zuo)色(se)料(liao)(liao)的梭式窯(yao)(yao)(yao)、回轉窯(yao)(yao)(yao)等(deng)領域仍(reng)然使(shi)(shi)用重(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材料(liao)(liao)。目的是為了(le)不(bu)至于掉渣、抗腐蝕(shi)強度(du)(du)好(hao)。特別是熔(rong)塊窯(yao)(yao)(yao),物料(liao)(liao)直接和隔熱耐(nai)(nai)火(huo)(huo)磚接觸,更應該謹慎選擇(ze)重(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材料(liao)(liao),尤(you)其是材質(zhi)(zhi)、密度(du)(du)和導(dao)熱系數等(deng)。這類(lei)窯(yao)(yao)(yao)爐(lu)的特點恰(qia)恰(qia)和隧道(dao)窯(yao)(yao)(yao)、軌道(dao)窯(yao)(yao)(yao)相(xiang)反(fan),一(yi)般重(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材料(liao)(liao)在內層(ceng)而重(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材料(liao)(liao)和保溫材料(liao)(liao)在中外(wai)層(ceng)。
耐用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,耐用的莫來石隔熱磚塞棒多隨(sui)中間(jian)包一起預熱也(ye)降低了其熱震性要求。
裂損主要發生在烤窯階段。烤窯時,在河北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,耐用的莫來石隔熱磚哪家好耐火(huo)材(cai)料長期處在高溫作(zuo)用下(xia),在該作(zuo)業溫度下(xia)的耐火(huo)材(cai)料機(ji)械強度比在室溫下(xia)要低(di)得多。如果作(zuo)用于耐火(huo)材(cai)料的機(ji)械負荷(he)偏大(da),則耐火(huo)材(cai)料會(hui)產(chan)生(sheng)非(fei)彈性變(bian)形(與極黏的液體(ti)流動(dong)相似),而(er)導(dao)致破壞(huai)。