低導熱多層漂珠磚復合莫來石磚使用創新的工作層、保溫層、隔熱層多層復合結構設計,導熱系數大大降低。該材料的工作層以莫來石為骨料,加入12%~15%的碳化硅,10%~12%的紅柱石細粉,具有較高的常溫耐壓強度、較高的荷重軟化溫度、良好抗熱震性;保溫層設計采用M60或M70莫來石為主原料,適宜的氧化鋁含量使其具備更高的邢臺漂珠磚莫(mo)來石相含(han)量,幾乎(hu)不(bu)含(han)剛(gang)玉相,其保溫(wen)層(ceng)(ceng)具(ju)(ju)備比(bi)工作層(ceng)(ceng)更低的(de)(de)(de)(de)導熱(re)(re)系數,且(qie)與工作層(ceng)(ceng)具(ju)(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)(de)結合(he)性(xing)、較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)強度及耐磨性(xing)。隔熱(re)(re)層(ceng)(ceng)選用含(han)鋯纖(xian)維(wei)板(ban),因(yin)含(han)鋯纖(xian)維(wei)板(ban)在不(bu)同(tong)溫(wen)度下的(de)(de)(de)(de)導熱(re)(re)系數(見表1)都處(chu)于較低位置,同(tong)時(shi)在高(gao)(gao)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)收縮率(lv)也是較低[1]。因(yin)此(ci)低導熱(re)(re)多層(ceng)(ceng)復合(he)莫(mo)來石磚(zhuan)具(ju)(ju)有(you)高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)耐磨、高(gao)(gao)抗蝕、高(gao)(gao)荷重軟化溫(wen)度以及優(you)良的(de)(de)(de)(de)抗熱(re)(re)震性(xing)能,完全滿足(zu)了大中型水泥回轉(zhuan)窯生產工藝的(de)(de)(de)(de)要求,同(tong)時(shi)由于其具(ju)(ju)有(you)低導熱(re)(re)的(de)(de)(de)(de)特性(xing),使得筒體(ti)外表溫(wen)度降低,減少(shao)了噸(dun)熟料原(yuan)煤消(xiao)耗,同(tong)時(shi)延長(chang)了筒體(ti)使用壽命(ming),從而能為水泥企(qi)業帶(dai)來較大的(de)(de)(de)(de)社會經濟效益(yi)。
抗鋼液侵蝕性越高越好,尤其是棒頭材料。這是因為棒頭區域承受高湍流鋼水的持續沖刷侵蝕,蝕損較快會導致控流不好或失控終澆。現多采用邢臺隔熱耐火磚或鋯碳復合料(適用于大多數碳素鋼)及鎂碳料。耐用的漂珠磚廠家高溫強(qiang)(qiang)度(du)指標要求不高,因為塞棒壁(bi)相對(dui)較厚,有足夠強(qiang)(qiang)度(du),故而幾(ji)乎所有廠家(jia)均把生產過程中的(de)廢(fei)品、廢(fei)料(liao)、車削料(liao)、集(ji)塵回收料(liao)經過破(po)碎、分篩、烘烤(或燒(shao)成除碳)回加(jia)進塞棒本(ben)體(ti)料(liao),可以(yi)引入(ru)50%(w)左右。由于(yu)塞棒使用中需要垂直固定,且進行高頻往(wang)復沖動,對(dui)強(qiang)(qiang)度(du)也有最低(di)要求,一般而論,本(ben)體(ti)材料(liao)燒(shao)后(hou)常溫抗折強(qiang)(qiang)度(du)不得(de)低(di)于(yu)4MPa。
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,邢臺漂珠磚重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)磚基(ji)本上在(zai)(zai)建筑(zhu)衛生陶瓷的(de)隧道窯、軌道窯等除非有特(te)殊需(xu)求(qiu)外不再使用(yong)。而在(zai)(zai)耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)窯爐如(ru)熔(rong)塊窯、做色料的(de)梭式窯、回(hui)轉窯等領域仍(reng)然使用(yong)重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料。目的(de)是為了(le)不至于掉(diao)渣、抗(kang)腐(fu)蝕(shi)(shi)強度好。特(te)別是熔(rong)塊窯,物(wu)料直接和(he)隔(ge)熱(re)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)磚接觸,更(geng)應該謹慎(shen)選擇重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料,尤(you)其是材質(zhi)(zhi)、密(mi)度和(he)導熱(re)系數等。這類窯爐的(de)特(te)點(dian)恰(qia)(qia)恰(qia)(qia)和(he)隧道窯、軌道窯相反,一般重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料在(zai)(zai)內層而重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料和(he)保溫材料在(zai)(zai)中外層。
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邢臺漂珠磚輕質耐磨磚,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,與其他邢臺漂珠磚磚(zhuan)種(zhong)性能對比,輕質耐(nai)磨(mo)磚(zhuan)有較(jiao)(jiao)(jiao)低的(de)導熱系(xi)數和較(jiao)(jiao)(jiao)低的(de)體(ti)積(ji)密(mi)度。荷重軟化溫度和耐(nai)壓(ya)強度也有所(suo)降低,但不影(ying)響輕質保溫磚(zhuan)的(de)使(shi)用(yong),因為(wei)在這一區間,物料(liao)的(de)熱負荷較(jiao)(jiao)(jiao)小,固體(ti)物料(liao)的(de)沖刷(shua)和磨(mo)損也較(jiao)(jiao)(jiao)輕,因此在耐(nai)火材料(liao)配置上,主要考慮適抗(kang)堿(jian)侵蝕能力即可。
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邢臺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、漂珠磚廠家尖晶(jing)石(shi)、鋯酸(suan)鈣等(deng)內襯材(cai)料的引入,因為無(wu)石(shi)墨或極大地降低了碳含量,從而對開(kai)澆(jiao)熱沖擊(ji)不敏感,在一定程度(du)上也提高(gao)了水口的抗(kang)熱震性。
漂珠磚耐火保溫磚主要的作用是用來保溫、減少熱量的流失,保溫磚一般不會直接接觸火焰,而耐火磚一般直接接觸火焰。耐火磚主要是用來經受火焰的炙烤。一般分為兩種,即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料:也叫澆注料,是由多種骨料或集料和一種或多種粘和劑組成的混合粉狀顆料,使用時必須和一種或多種液體配合攪拌均勻,具有較強的流動性。定型耐火材料:一般耐用的漂珠磚耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan),其形狀(zhuang)有標準規則,也可以根據需要筑切時臨時加工。耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)具有密(mi)度大,強度高,耐(nai)(nai)磨,耐(nai)(nai)腐蝕性能(neng)好,熱膨(peng)脹系數小,研磨效率高,噪音低(di),使用壽命長,不沾污(wu)物料等優點。是(shi)適(shi)應于(yu)各種研磨機械的優質(zhi)研磨介(jie)質(zhi)。