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,日照焦爐保溫磚重質(zhi)磚(zhuan)基(ji)本上在(zai)建筑(zhu)衛生陶瓷的(de)隧道窯(yao)、軌道窯(yao)等除非有特殊需求外不(bu)再使用(yong)。而在(zai)耐腐蝕的(de)窯(yao)爐如熔塊窯(yao)、做色料(liao)(liao)的(de)梭式窯(yao)、回(hui)轉窯(yao)等領域仍然使用(yong)重質(zhi)耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)。目的(de)是為了不(bu)至于掉渣、抗(kang)腐蝕強度好。特別是熔塊窯(yao),物料(liao)(liao)直(zhi)接和(he)隔熱耐火(huo)磚(zhuan)接觸,更(geng)應該謹慎選擇重質(zhi)耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao),尤(you)其(qi)是材(cai)質(zhi)、密度和(he)導熱系數(shu)等。這類窯(yao)爐的(de)特點恰恰和(he)隧道窯(yao)、軌道窯(yao)相(xiang)反,一般(ban)重質(zhi)耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)在(zai)內層而重質(zhi)耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)和(he)保溫材(cai)料(liao)(liao)在(zai)中外層。
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,耐用的焦爐保溫磚塞棒多隨(sui)中間包一(yi)起(qi)預熱也降低了其熱震(zhen)性要(yao)求(qiu)。
低導熱多層焦爐保溫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日照焦爐保溫磚莫來(lai)石相含量,幾乎不含剛玉相,其保溫(wen)(wen)(wen)層(ceng)具(ju)(ju)備比工(gong)作(zuo)層(ceng)更低(di)(di)的導(dao)(dao)熱(re)系數,且與工(gong)作(zuo)層(ceng)具(ju)(ju)有(you)良(liang)好的結合性、較(jiao)高(gao)的強度及耐磨(mo)性。隔熱(re)層(ceng)選用含鋯纖維板,因含鋯纖維板在不同溫(wen)(wen)(wen)度下(xia)的導(dao)(dao)熱(re)系數(見表1)都(dou)處于(yu)較(jiao)低(di)(di)位置(zhi),同時在高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的收縮(suo)率(lv)也是較(jiao)低(di)(di)[1]。因此低(di)(di)導(dao)(dao)熱(re)多層(ceng)復(fu)合莫來(lai)石磚(zhuan)具(ju)(ju)有(you)高(gao)強度、高(gao)耐磨(mo)、高(gao)抗(kang)蝕、高(gao)荷重(zhong)軟(ruan)化溫(wen)(wen)(wen)度以及優良(liang)的抗(kang)熱(re)震性能(neng),完全滿(man)足(zu)了(le)(le)大(da)中型水泥回轉窯生產工(gong)藝的要求,同時由于(yu)其具(ju)(ju)有(you)低(di)(di)導(dao)(dao)熱(re)的特性,使得筒體外表溫(wen)(wen)(wen)度降低(di)(di),減少了(le)(le)噸熟料原(yuan)煤消耗,同時延長了(le)(le)筒體使用壽命,從而能(neng)為(wei)水泥企業帶來(lai)較(jiao)大(da)的社(she)會經(jing)濟效益。
通過日照輕質保溫磚在回轉窯的實際應用,起到了較好的保溫效果,在窯筒體外表風速為2.5m/s;室外平均溫度為25℃的情況下,使用耐用的焦爐保溫磚輕質耐(nai)(nai)磨磚(zhuan)的(de)筒體(ti)(ti)(ti)溫度(du)為247℃,使(shi)用(yong)(yong)硅(gui)莫磚(zhuan)的(de)筒體(ti)(ti)(ti)表面溫度(du)為289℃。新型襯體(ti)(ti)(ti)結(jie)構,用(yong)(yong)新型襯體(ti)(ti)(ti)結(jie)構,通過(guo)對耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)材料安裝(zhuang)進行改造,可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)材料的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命,從而(er)(er)達到節(jie)能的(de)效果。篦冷機(ji)通過(guo)襯體(ti)(ti)(ti)改造后(hou)的(de)節(jie)能情況大大改善,篦冷機(ji)頂部(bu)施(shi)工難度(du)大,尤其一段頂部(bu)環境(jing)溫度(du)可(ke)達1100℃,熱氣流對耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)材料沖刷嚴重,因此經常出現剝落、燒(shao)塌現象,耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)材料使(shi)用(yong)(yong)壽命短(duan)。采用(yong)(yong)陶瓷錨固件(jian)整(zheng)體(ti)(ti)(ti)澆注作的(de)方法可(ke)以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)襯體(ti)(ti)(ti)的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命,而(er)(er)且還可(ke)以(yi)降低耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)襯體(ti)(ti)(ti)的(de)導(dao)熱系數。
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,因耐用的焦爐保溫磚價格鋯碳(tan)材料(liao)(liao)如果與(yu)內孔鋼水直接接觸,因其石墨含量及(ji)結合(he)強度較低,在(zai)高速鋼流的(de)沖(chong)刷下會被快速熔損,所以必須與(yu)本體鋁碳(tan)材料(liao)(liao)或內襯材料(liao)(liao)配合(he)使用。抗鋼液侵蝕(shi)(shi)性好,尤其是(shi)內孔部分,既(ji)要抗鋼水沖(chong)刷,又(you)要耐(nai)化學侵蝕(shi)(shi)。浸(jin)在(zai)結晶(jing)器(qi)中(zhong)的(de)本體部分很少被侵蝕(shi)(shi),這也是(shi)選擇鋁碳(tan)質浸(jin)入式水口的(de)主要原因。