連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由天津焦爐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(dui)緊密的(de)(de)氧(yang)化物陶瓷基(ji)(ji)質(zhi)及結(jie)合網絡起到了(le)阻(zu)斷隔離作(zuo)用(yong),就像氣孔(kong)一(yi)樣,使熱應(ying)力掉進了(le)“黑洞”,因(yin)而(er)能(neng)夠(gou)阻(zu)止(zhi)裂紋擴展,其比氣孔(kong)絕(jue)熱更可(ke)貴的(de)(de)一(yi)點是(shi)(shi),不(bu)(bu)對(dui)熔(rong)渣潤(run)濕,不(bu)(bu)會吸收液渣“填坑”。要說(shuo)明的(de)(de)是(shi)(shi),不(bu)(bu)同(tong)于常(chang)見的(de)(de)金屬及其氧(yang)化物等(deng),石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)熱導率隨(sui)(sui)溫度(du)的(de)(de)升高(gao)反而(er)降低(di),在極高(gao)溫度(du)下(xia)趨于不(bu)(bu)導熱狀(zhuang)態,這對(dui)石(shi)(shi)墨(mo)作(zuo)為連(lian)鑄功能(neng)耐火材料(liao)的(de)(de)應(ying)用(yong)也(ye)大有裨(bi)益,在持續高(gao)溫應(ying)用(yong)條件下(xia)可(ke)以使材料(liao)保持基(ji)(ji)本恒定的(de)(de)溫度(du)梯度(du)。增(zeng)強(qiang)(qiang)抗(kang)侵(qin)蝕性(xing),因(yin)其對(dui)渣、熔(rong)劑及鋼水的(de)(de)不(bu)(bu)潤(run)濕性(xing),不(bu)(bu)僅自身不(bu)(bu)容易(yi)被(bei)侵(qin)蝕,還(huan)進而(er)能(neng)夠(gou)保護(hu)包裹纏繞的(de)(de)基(ji)(ji)質(zhi)顆(ke)粒(li)。另外,就是(shi)(shi)石(shi)(shi)墨(mo)特異的(de)(de)耐高(gao)溫性(xing)能(neng),與(yu)一(yi)般耐高(gao)溫材料(liao)不(bu)(bu)同(tong),石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)是(shi)(shi)隨(sui)(sui)溫度(du)的(de)(de)升高(gao)而(er)增(zeng)高(gao),這也(ye)賦予基(ji)(ji)質(zhi)顆(ke)粒(li)乃至基(ji)(ji)體材料(liao)較高(gao)的(de)(de)抗(kang)侵(qin)蝕性(xing)。
質量好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,質量好的焦爐隔熱磚塞棒多(duo)隨中間包一起預熱也降低了其熱震性(xing)要求。
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,耐火材料質量好的焦爐隔熱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質量好的隔熱磚(zhuan)起到不可估量的作用。
天津隔熱磚被侵蝕后,與它接觸的熔融物中增添了SO?和Al?O?的成分。熔融物將擴散到玻璃液的其余部分中去。在擴散過程中,熔融物的成分發生變化,SO?和堿液增加了,而在界面上發生了β-Al?O?結晶的聚集作用,所以,在耐火材料與玻璃液的接觸面上,首先是莫來石層,接著是β-Al?O?層,然后是未受侵蝕的耐火材料。耐火材料溶解后,使玻璃液黏度增大,促使在耐火材料表面形成較難移動的保護層,減弱了繼續侵蝕的作用。玻璃液對耐火材料的侵蝕作用,取決于其黏度和表面張力等物理性質。黏度低和表面張力小的玻璃液最容易浸潤質量好的焦爐隔熱磚耐火材料,并(bing)從其表面細孔(kong)吸(xi)入內(nei)部,使整(zheng)個耐火材料受到(dao)強烈的(de)侵蝕。