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質量好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、氧化硅及合成晉中高鋁聚輕磚莫來石、尖晶石、碳(tan)化(hua)硅、賽隆、阿隆等,碳(tan)源有鱗片(pian)石墨、無定(ding)形(xing)碳(tan)、瀝(li)青、石墨微(wei)粉(fen)等;輔料發展(zhan)更為全面、細微(wei),各種(zhong)防(fang)氧化(hua)劑(硅粉(fen)、碳(tan)化(hua)硅、低(di)熔點玻璃粉(fen)、含硼材料、鋁(lv)粉(fen)、鋯化(hua)合(he)(he)物等)、增強劑、成型(xing)助劑、防(fang)潮劑等;結合(he)(he)劑雖仍以酚(fen)醛(quan)(quan)樹(shu)脂(zhi)為主,有的輔以瀝(li)青混(hun)合(he)(he)結合(he)(he),酚(fen)醛(quan)(quan)樹(shu)脂(zhi)的引入(ru)形(xing)態、稀釋(shi)調和劑、各種(zhong)改(gai)性(xing)體(硼改(gai)性(xing)、鎳(nie)改(gai)性(xing)、碳(tan)化(hua)硅改(gai)性(xing)、白炭黑或有機硅改(gai)性(xing)等)等各公(gong)司不一(yi),發展(zhan)變化(hua)較大(da)。
高堿玻璃具有較低的黏度,硼硅酸鹽玻璃的表面張力小,所以,它們的侵蝕作用就劇烈。提高熔制溫度會降低熔融玻璃液的黏度和表面張力,從而也加速了侵蝕作用。含硼酸、磷酸、氟、鋁、鋇化合物的玻璃液,對隔熱磚有劇烈的侵蝕作用,強烈的玻璃液對流和不穩定的液面會把保護層沖刷掉,加速蝕損。對質量好的高鋁聚輕磚耐火材料本身來說,蝕損程度主要與它的化學組成、礦物組成和結構狀態有關。一般耐火材料的結構都是由一個或多個晶相、玻璃相和氣相組成的。氣孔,特別是開口氣孔,是侵蝕劑滲入高鋁聚輕磚耐火(huo)材料(liao)(liao)內部的(de)通道(dao),并使侵蝕(shi)面增加。相(xiang)(xiang)對于晶相(xiang)(xiang)來(lai)說,玻(bo)璃相(xiang)(xiang)是薄(bo)弱環節,其化學穩定性差,要(yao)提高耐火(huo)材料(liao)(liao)的(de)抗侵蝕(shi),必須使其高溫(wen)的(de)穩定晶相(xiang)(xiang)增多,玻(bo)璃相(xiang)(xiang)含量減少,且軟(ruan)化溫(wen)度(du)和黏(nian)度(du)要(yao)大,氣孔率(lv)盡可能低(di)。
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晉中高鋁聚輕磚輕質耐磨磚,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,與其他晉中高鋁聚輕磚磚(zhuan)(zhuan)種性能(neng)(neng)對(dui)比(bi),輕質(zhi)耐(nai)磨(mo)磚(zhuan)(zhuan)有較低的(de)導(dao)熱系(xi)數和(he)較低的(de)體積密度。荷重軟化溫度和(he)耐(nai)壓(ya)強度也(ye)有所降低,但不影(ying)響(xiang)輕質(zhi)保溫磚(zhuan)(zhuan)的(de)使(shi)用,因(yin)為(wei)在(zai)這一區間,物料(liao)的(de)熱負(fu)荷較小,固體物料(liao)的(de)沖(chong)刷(shua)和(he)磨(mo)損也(ye)較輕,因(yin)此(ci)在(zai)耐(nai)火材料(liao)配置上,主要考慮適抗(kang)堿侵蝕能(neng)(neng)力即可(ke)。
低導熱多層高鋁聚輕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晉中高鋁聚輕磚莫來石(shi)相含量,幾乎(hu)不(bu)含剛玉相,其保溫層具(ju)備比工作(zuo)層更低的(de)(de)導(dao)熱(re)系數,且與工作(zuo)層具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)結合性(xing)、較高(gao)(gao)的(de)(de)強(qiang)度及耐(nai)磨性(xing)。隔熱(re)層選用含鋯纖維板,因含鋯纖維板在不(bu)同溫度下的(de)(de)導(dao)熱(re)系數(見表1)都(dou)處(chu)于較低位(wei)置,同時(shi)在高(gao)(gao)溫下的(de)(de)收(shou)縮(suo)率也是(shi)較低[1]。因此低導(dao)熱(re)多層復合莫來石(shi)磚具(ju)有(you)高(gao)(gao)強(qiang)度、高(gao)(gao)耐(nai)磨、高(gao)(gao)抗蝕、高(gao)(gao)荷(he)重軟化溫度以(yi)及優良(liang)的(de)(de)抗熱(re)震(zhen)性(xing)能,完全滿足了大(da)中型水(shui)泥回轉窯生(sheng)產工藝(yi)的(de)(de)要求(qiu),同時(shi)由于其具(ju)有(you)低導(dao)熱(re)的(de)(de)特性(xing),使得筒體外表溫度降(jiang)低,減少了噸(dun)熟料原煤消耗,同時(shi)延(yan)長(chang)了筒體使用壽命,從而能為(wei)水(shui)泥企業帶來較大(da)的(de)(de)社會經濟效益。
高鋁聚輕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。再就是打開一快質量好的高鋁聚輕磚輕(qing)(qing)質(zhi)粘(zhan)土(tu)(tu)磚(zhuan)看里面是否夾(jia)心,如果夾(jia)心出(chu)現黃色(se)或者紅色(se),說(shuo)(shuo)明輕(qing)(qing)質(zhi)粘(zhan)土(tu)(tu)磚(zhuan)沒(mei)有燒透,抗滲(shen)透性(xing)不(bu)行。如果打開(kai)和(he)表面一樣,說(shuo)(shuo)明輕(qing)(qing)質(zhi)粘(zhan)土(tu)(tu)磚(zhuan)強度、抗震都可以。