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,耐火材料耐用的耐火保溫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耐用的隔熱磚起到(dao)不可估量(liang)的(de)作用。
耐火保溫磚輕質保溫磚重量輕,使用在保溫區域起隔熱降噪的作用,而且保溫能降低窯爐的燃料消耗,降低生產成本。輕質保溫磚用量比較大的有輕質粘土磚、輕質高鋁磚,但是輕質粘土磚和輕質高鋁磚怎么選擇呢,當然有一定的技巧。選擇輕質耐火保溫磚首先要考慮強度、含鋁量、抗震和不滲透性。在選擇輕質耐火磚時,先要了解一下他們的特性。輕質粘土磚鋁含量在30-35%左右。一般情況下強度是3-4Mpa。輕質粘土磚選用時首先要看輕質磚的表面是否顏色均勻,如果顏色均勻就說明燒制溫度穩定,熱震也會好,再就是用手按住磚的邊沿看不是否掉粉粒。如果用勁按過后,不掉,就說明強度可以超過3Mpa。再就是打開一快耐用的耐火保溫磚輕(qing)質(zhi)(zhi)(zhi)粘(zhan)(zhan)土(tu)磚看里面是否夾心,如果夾心出(chu)現黃色(se)或者紅色(se),說(shuo)明輕(qing)質(zhi)(zhi)(zhi)粘(zhan)(zhan)土(tu)磚沒有燒(shao)透(tou),抗滲透(tou)性不行(xing)。如果打(da)開和表面一樣,說(shuo)明輕(qing)質(zhi)(zhi)(zhi)粘(zhan)(zhan)土(tu)磚強度、抗震都可(ke)以。
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、氧化硅及合成陽泉耐火保溫磚莫來(lai)石、尖(jian)晶(jing)石、碳化(hua)硅(gui)、賽隆、阿隆等(deng)(deng),碳源有(you)鱗片石墨、無定形碳、瀝(li)青、石墨微粉等(deng)(deng);輔(fu)料發展更為全面、細微,各種(zhong)防氧化(hua)劑(ji)(ji)(硅(gui)粉、碳化(hua)硅(gui)、低熔點玻璃粉、含硼(peng)材料、鋁粉、鋯化(hua)合物等(deng)(deng))、增強劑(ji)(ji)、成型助劑(ji)(ji)、防潮(chao)劑(ji)(ji)等(deng)(deng);結(jie)合劑(ji)(ji)雖(sui)仍以酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂為主,有(you)的輔(fu)以瀝(li)青混合結(jie)合,酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂的引入(ru)形態、稀釋(shi)調(diao)和劑(ji)(ji)、各種(zhong)改(gai)性(xing)體(硼(peng)改(gai)性(xing)、鎳改(gai)性(xing)、碳化(hua)硅(gui)改(gai)性(xing)、白炭(tan)黑(hei)或有(you)機硅(gui)改(gai)性(xing)等(deng)(deng))等(deng)(deng)各公司不一,發展變(bian)化(hua)較大。
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陽泉耐火保溫磚輕質耐磨磚,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,與其他陽泉耐火保溫磚磚(zhuan)種性能對比,輕質(zhi)耐(nai)磨磚(zhuan)有較(jiao)(jiao)低的導熱(re)系數和(he)較(jiao)(jiao)低的體積密(mi)度(du)。荷重軟化(hua)溫度(du)和(he)耐(nai)壓強度(du)也(ye)有所降低,但不(bu)影響輕質(zhi)保溫磚(zhuan)的使用(yong),因(yin)為在這一區間,物料的熱(re)負荷較(jiao)(jiao)小,固(gu)體物料的沖刷和(he)磨損(sun)也(ye)較(jiao)(jiao)輕,因(yin)此在耐(nai)火材料配置上,主要考慮(lv)適抗堿(jian)侵蝕(shi)能力即可。
低導熱多層耐火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陽泉耐火保溫磚莫(mo)來石(shi)(shi)相(xiang)含量(liang),幾乎(hu)不含剛玉相(xiang),其保溫(wen)層(ceng)(ceng)具備(bei)比工作(zuo)層(ceng)(ceng)更(geng)低(di)(di)的(de)(de)(de)導(dao)熱系(xi)數,且與工作(zuo)層(ceng)(ceng)具有(you)良好的(de)(de)(de)結合性(xing)、較高的(de)(de)(de)強度及耐(nai)磨(mo)性(xing)。隔熱層(ceng)(ceng)選用(yong)含鋯(gao)纖維板,因含鋯(gao)纖維板在不同(tong)溫(wen)度下的(de)(de)(de)導(dao)熱系(xi)數(見表(biao)1)都處于(yu)較低(di)(di)位置(zhi),同(tong)時(shi)在高溫(wen)下的(de)(de)(de)收縮率也是(shi)較低(di)(di)[1]。因此低(di)(di)導(dao)熱多層(ceng)(ceng)復合莫(mo)來石(shi)(shi)磚具有(you)高強度、高耐(nai)磨(mo)、高抗蝕、高荷(he)重軟(ruan)化溫(wen)度以(yi)及優(you)良的(de)(de)(de)抗熱震(zhen)性(xing)能,完全滿足了(le)(le)大(da)中型水泥(ni)回轉(zhuan)窯生產工藝的(de)(de)(de)要(yao)求,同(tong)時(shi)由于(yu)其具有(you)低(di)(di)導(dao)熱的(de)(de)(de)特性(xing),使(shi)得筒體外表(biao)溫(wen)度降低(di)(di),減(jian)少了(le)(le)噸熟料原(yuan)煤消耗,同(tong)時(shi)延長了(le)(le)筒體使(shi)用(yong)壽命(ming),從而(er)能為水泥(ni)企業(ye)帶來較大(da)的(de)(de)(de)社會經濟效益。