低導熱多層隔熱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隔熱磚莫來石相含(han)量,幾乎不(bu)含(han)剛玉相,其保(bao)溫(wen)層具備比(bi)工作層更低的導(dao)熱(re)(re)系數,且與工作層具有(you)(you)良好的結合(he)性、較(jiao)(jiao)高的強度及耐磨性。隔熱(re)(re)層選用含(han)鋯纖維(wei)板(ban),因含(han)鋯纖維(wei)板(ban)在不(bu)同溫(wen)度下的導(dao)熱(re)(re)系數(見(jian)表1)都處于較(jiao)(jiao)低位置,同時在高溫(wen)下的收縮率也(ye)是較(jiao)(jiao)低[1]。因此低導(dao)熱(re)(re)多層復合(he)莫來石磚具有(you)(you)高強度、高耐磨、高抗蝕、高荷(he)重軟化(hua)溫(wen)度以及優良的抗熱(re)(re)震性能,完全滿足了大(da)中型(xing)水泥(ni)回轉(zhuan)窯生(sheng)產工藝的要求,同時由于其具有(you)(you)低導(dao)熱(re)(re)的特(te)性,使得筒體(ti)外表溫(wen)度降低,減少了噸熟料原(yuan)煤(mei)消耗,同時延(yan)長了筒體(ti)使用壽命,從而能為水泥(ni)企業帶來較(jiao)(jiao)大(da)的社會(hui)經(jing)濟效益。
輕質耐火材料最早以隔熱磚廠家輕質粘土磚為主,由于耐溫性能有限,只能用到溫度比較低的窯爐內使用,上世紀九十年代后期莫來石磚、氧化鋁熔融噴吹技術逐漸成熟從而開發了空心球磚,近幾年來耐火材料發泡工藝的成熟又開發了發泡型輕質耐火材料,使耐火材料的熱導率大大降低,形成了質量好的耐(nai)火(huo)隔熱磚。本(ben)世紀初,耐(nai)火(huo)纖(xian)維(wei)技術(shu)發展較(jiao)(jiao)快(kuai),耐(nai)火(huo)纖(xian)維(wei)的壓(ya)成板、氈等定(ding)(ding)(ding)型材料工(gong)藝(yi)逐(zhu)步完善且耐(nai)火(huo)纖(xian)維(wei)的溫度不斷提高(gao),形成了目前的耐(nai)火(huo)纖(xian)維(wei)隔熱材料系列產品。化學(xue)性(xing)質穩(wen)定(ding)(ding)(ding),強度較(jiao)(jiao)高(gao),可以抵抗爐窯局部(bu)機械震動不開裂(lie),熱效工(gong)作(zuo)時(shi)抗滲漏性(xing)能強,不易被金屬熔融液浸潤,不粘結(jie),導熱與膨脹系數小(xiao),保證(zheng)熱工(gong)設備的穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)。
浮法玻璃窯玻璃生產工藝流程,陽泉焦爐隔熱磚在玻璃窯爐中使用時,由于高溫、火焰、料粉、氣氛、氣流和液流等作用,會遭到嚴重的破壞,大大影響了窯爐的使用壽命。從烤窯起,耐火材料在窯爐中的使用即開始,操作不當,同樣會使耐火材料受到很大的,甚至是很嚴重的損壞,需特別注意。下面介紹幾種損壞情況。窯內料粉、玻璃液和火焰氣體在高溫下都會侵蝕耐火材料。配合料中的純堿、芒硝、硼酸鹽、氟化物、氧化物在高溫下與耐火材料表面作用,生成低共熔物或疏松狀物,并借助隔熱磚廠家耐火材料(liao)本身的空(kong)隙或(huo)界面(mian)的交代反應繼續(xu)向磚體內部滲透擴散,而使耐火材料(liao)逐漸被溶解、剝落而減薄、變質(zhi)、進行重結晶等。上述各種(zhong)鹽類與(yu)化合(he)物的蝕損機理是不同(tong)的,芒硝比純堿的蝕損作用強得多。
輕粘土磚陽泉隔熱磚只有在它所允許的最高耐熱溫度范圍內才能發揮最大的保溫作用。窯內一般內襯部位常與火焰、爐渣直接接觸,僅適用于重質磚。輕粘土磚主要應用于熱工設備和工業窯爐的保溫層中,不受強高溫熔融物料的侵蝕,也不受沖刷作用,有些地方還與火焰直接接觸,涂上了耐火涂料,減輕了因爐渣和煙塵的侵蝕而造成的損失。在非熔化爐中,當然不會接觸火焰。低于輕粘土磚溫度上限的窯爐,可全部采用輕粘土磚隔熱磚砌(qi)筑。濰(wei)耐新材料有限公司將(jiang)一如既往秉(bing)行“以市場為(wei)導向(xiang),以質量為(wei)根(gen)本,以“合(he)作互惠,共同發展(zhan)”的經營理念為(wei)根(gen)基,深得國內外眾多客戶的信(xin)賴和支持,愿與業界同仁攜手(shou)合(he)作,共謀發展(zhan)大計。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由陽泉隔熱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,大量的質量好的莫來石(shi)(shi)磚對緊密的(de)氧化物(wu)陶瓷基(ji)質及(ji)結(jie)合網絡起到了(le)阻(zu)斷隔離作用,就(jiu)像氣孔一(yi)樣(yang),使(shi)熱應(ying)(ying)力掉進(jin)了(le)“黑洞”,因而(er)能夠(gou)阻(zu)止裂紋擴展,其(qi)比(bi)氣孔絕熱更可(ke)貴的(de)一(yi)點(dian)是,不(bu)(bu)對熔渣(zha)(zha)潤(run)濕,不(bu)(bu)會吸收液渣(zha)(zha)“填坑”。要(yao)說明的(de)是,不(bu)(bu)同于(yu)常見的(de)金屬及(ji)其(qi)氧化物(wu)等,石(shi)(shi)墨(mo)的(de)熱導(dao)率(lv)隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)升高(gao)(gao)反而(er)降低,在極高(gao)(gao)溫(wen)度(du)下(xia)趨于(yu)不(bu)(bu)導(dao)熱狀態,這對石(shi)(shi)墨(mo)作為連鑄功能耐火材(cai)(cai)料(liao)的(de)應(ying)(ying)用也大有裨益(yi),在持續高(gao)(gao)溫(wen)應(ying)(ying)用條件下(xia)可(ke)以使(shi)材(cai)(cai)料(liao)保持基(ji)本恒定的(de)溫(wen)度(du)梯度(du)。增(zeng)強抗侵(qin)蝕性,因其(qi)對渣(zha)(zha)、熔劑(ji)及(ji)鋼水的(de)不(bu)(bu)潤(run)濕性,不(bu)(bu)僅自(zi)身(shen)不(bu)(bu)容易(yi)被侵(qin)蝕,還進(jin)而(er)能夠(gou)保護(hu)包裹纏(chan)繞的(de)基(ji)質顆(ke)粒。另外,就(jiu)是石(shi)(shi)墨(mo)特異的(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)性能,與一(yi)般(ban)耐高(gao)(gao)溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)不(bu)(bu)同,石(shi)(shi)墨(mo)的(de)強度(du)是隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)升高(gao)(gao)而(er)增(zeng)高(gao)(gao),這也賦(fu)予基(ji)質顆(ke)粒乃至基(ji)體材(cai)(cai)料(liao)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)抗侵(qin)蝕性。
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陽泉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、隔熱磚廠家尖晶石、鋯酸鈣等內(nei)襯材料的引入(ru),因(yin)為無石墨或極大地(di)降低了碳含(han)量,從而對開澆熱(re)沖擊不敏感,在一定程度(du)上也提高了水口的抗熱(re)震性(xing)。