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濟寧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、漂珠磚價格尖晶(jing)石(shi)、鋯酸鈣等內(nei)襯(chen)材料(liao)的引入,因為(wei)無石(shi)墨或極(ji)大地降(jiang)低了碳含量,從(cong)而對開(kai)澆熱沖擊不敏感,在一定程度上也提高了水(shui)口的抗熱震性。
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、氧化硅及合成濟寧漂珠磚莫(mo)來石、尖晶石、碳(tan)化(hua)硅(gui)、賽(sai)隆(long)、阿隆(long)等,碳(tan)源有鱗片石墨、無定形碳(tan)、瀝(li)青、石墨微(wei)粉(fen)等;輔料發展(zhan)更為全面(mian)、細微(wei),各(ge)種防(fang)氧化(hua)劑(ji)(硅(gui)粉(fen)、碳(tan)化(hua)硅(gui)、低(di)熔點(dian)玻(bo)璃粉(fen)、含硼材料、鋁粉(fen)、鋯化(hua)合物等)、增(zeng)強劑(ji)、成型助劑(ji)、防(fang)潮劑(ji)等;結合劑(ji)雖仍以酚醛樹脂為主,有的輔以瀝(li)青混合結合,酚醛樹脂的引(yin)入形態(tai)、稀釋(shi)調和劑(ji)、各(ge)種改(gai)性(xing)體(ti)(硼改(gai)性(xing)、鎳改(gai)性(xing)、碳(tan)化(hua)硅(gui)改(gai)性(xing)、白炭(tan)黑或有機硅(gui)改(gai)性(xing)等)等各(ge)公司不(bu)一,發展(zhan)變化(hua)較大。
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。現多采用濟寧隔熱耐火磚或鋯碳復合料(適用于大多數碳素鋼)及鎂碳料。耐用的漂珠磚價格高溫強度指標要求不高,因(yin)為(wei)塞棒(bang)壁相對較厚,有足(zu)夠強度,故而(er)幾乎所有廠(chang)家均把生產過程中的廢品、廢料(liao)、車削(xue)料(liao)、集(ji)塵回收料(liao)經(jing)過破碎、分篩(shai)、烘烤(kao)(或燒成除碳)回加進(jin)塞棒(bang)本體料(liao),可(ke)以引入50%(w)左右。由于塞棒(bang)使用中需要垂直固定,且進(jin)行高頻往(wang)復(fu)沖動,對強度也有最低要求,一(yi)般(ban)而(er)論(lun),本體材料(liao)燒后常溫抗折強度不得(de)低于4MPa。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由濟寧漂珠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,大量的耐用的莫來石(shi)(shi)(shi)磚(zhuan)對緊密的(de)(de)氧(yang)化物陶瓷基質及結合網絡起到(dao)了(le)阻(zu)斷(duan)隔離作用,就像氣孔一(yi)(yi)樣,使(shi)熱(re)應(ying)力(li)掉(diao)進了(le)“黑洞”,因而(er)(er)(er)能(neng)夠(gou)(gou)阻(zu)止裂(lie)紋擴展,其比氣孔絕熱(re)更可貴的(de)(de)一(yi)(yi)點是(shi),不對熔渣潤濕,不會吸收液(ye)渣“填坑”。要說明的(de)(de)是(shi),不同(tong)于常(chang)見的(de)(de)金屬及其氧(yang)化物等,石(shi)(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)熱(re)導率隨溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)反而(er)(er)(er)降低,在(zai)極(ji)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度(du)下(xia)趨于不導熱(re)狀態,這對石(shi)(shi)(shi)墨(mo)作為連鑄(zhu)功能(neng)耐(nai)火材料(liao)(liao)的(de)(de)應(ying)用也(ye)大有(you)裨益,在(zai)持續高(gao)(gao)溫(wen)(wen)應(ying)用條(tiao)件下(xia)可以(yi)使(shi)材料(liao)(liao)保持基本恒(heng)定的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)梯(ti)度(du)。增強抗侵(qin)蝕(shi)性,因其對渣、熔劑及鋼水的(de)(de)不潤濕性,不僅自身不容易被(bei)侵(qin)蝕(shi),還進而(er)(er)(er)能(neng)夠(gou)(gou)保護包裹纏繞的(de)(de)基質顆粒(li)。另外,就是(shi)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)特異的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性能(neng),與(yu)一(yi)(yi)般耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)不同(tong),石(shi)(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)強度(du)是(shi)隨溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)而(er)(er)(er)增高(gao)(gao),這也(ye)賦予(yu)基質顆粒(li)乃至(zhi)基體材料(liao)(liao)較高(gao)(gao)的(de)(de)抗侵(qin)蝕(shi)性。
漂珠磚保溫磚的導熱系數一般在0.2-0.4(平均溫度350±25℃)w/m.k,而耐火磚的導熱系數在1.0(平均溫度350±25℃)w/m.k以上,由此可得出濟寧漂珠磚保(bao)(bao)溫(wen)(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)性能要(yao)(yao)比耐(nai)(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)性能好(hao)的(de)多。保(bao)(bao)溫(wen)(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)度一般在1400度以(yi)下,而(er)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)度在1400度以(yi)上。保(bao)(bao)溫(wen)(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)一般都是輕質保(bao)(bao)溫(wen)(wen)材料,密度一般在0.8-1.0g/cm3而(er)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)密度基(ji)本都在2.0g/cm3以(yi)上。耐(nai)(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)機械強(qiang)度高(gao)(gao),使用(yong)(yong)周期長,并且化學穩定性好(hao),不(bu)與物料發生化學反(fan)應和耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性能好(hao),最高(gao)(gao)耐(nai)(nai)熱溫(wen)(wen)度可達到(dao)1900℃。特別適(shi)用(yong)(yong)于化肥(fei)廠高(gao)(gao)低溫(wen)(wen)變換爐(lu)、轉化爐(lu)、加(jia)氫(qing)轉化器(qi)、脫硫槽及甲烷化爐(lu)中。耐(nai)(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)與保(bao)(bao)溫(wen)(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)區(qu)別很大,他們(men)的(de)使用(yong)(yong)環境、范圍、作(zuo)用(yong)(yong)都不(bu)相同。不(bu)同的(de)位置會(hui)用(yong)(yong)到(dao)不(bu)同的(de)材料,在選(xuan)購材料時,我們(men)要(yao)(yao)根(gen)據自己的(de)實際情(qing)況,決定使用(yong)(yong)哪種耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材料適(shi)合自己用(yong)(yong)的(de)。