能源問題是人類普遍關注的問題。水泥工業每年消耗燃料平均約為全世界消耗總量的 1.6%,水泥成本中能源費可達30%以上。水泥企業已經把節能問題作為關注的焦點。工信部582號文關于《工業和信息化部關于水泥工業節能減排的指導意見》中明確指出‘十二五’末,全國水泥生產平均可比熟料綜合能耗小于114千克標準煤/噸,水泥綜合能耗小于93千克標準煤/噸。焦爐保溫磚廠家耐火材料作為水泥行業節能的原動力,如何推進江蘇隔熱(re)磚節能(neng)技術(shu)在(zai)水(shui)泥(ni)行業(ye)的(de)應用呢?對(dui)于新型干法水(shui)泥(ni)生產線而(er)言(yan),其能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)量受其生產規模、設(she)備選型、工藝狀(zhuang)況、原(yuan)料差異(yi)、管理水(shui)平等因素的(de)影響(xiang),其能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)也有不同,目前國(guo)內(nei)一般和國(guo)外先進(jin)水(shui)平差距較大。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由江蘇焦爐保溫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,大量的性價比高的莫來石磚對(dui)緊密的(de)(de)氧化(hua)物陶(tao)瓷(ci)基(ji)質(zhi)及(ji)(ji)結合網絡起到了阻斷(duan)隔離作用(yong),就(jiu)像氣(qi)孔(kong)(kong)一(yi)樣,使(shi)熱應(ying)力(li)掉(diao)進了“黑洞”,因(yin)而能(neng)夠(gou)阻止(zhi)裂紋擴(kuo)展,其比氣(qi)孔(kong)(kong)絕(jue)熱更可(ke)貴(gui)的(de)(de)一(yi)點是(shi)(shi),不(bu)(bu)(bu)對(dui)熔渣(zha)(zha)潤濕,不(bu)(bu)(bu)會吸收液(ye)渣(zha)(zha)“填坑(keng)”。要說明的(de)(de)是(shi)(shi),不(bu)(bu)(bu)同(tong)于常見的(de)(de)金屬及(ji)(ji)其氧化(hua)物等(deng),石墨(mo)的(de)(de)熱導率隨溫(wen)度(du)的(de)(de)升高(gao)反而降低,在(zai)極高(gao)溫(wen)度(du)下趨(qu)于不(bu)(bu)(bu)導熱狀態,這對(dui)石墨(mo)作為連鑄功能(neng)耐火材(cai)料(liao)的(de)(de)應(ying)用(yong)也(ye)(ye)大(da)有(you)裨(bi)益,在(zai)持(chi)續(xu)高(gao)溫(wen)應(ying)用(yong)條件下可(ke)以使(shi)材(cai)料(liao)保(bao)(bao)持(chi)基(ji)本恒定的(de)(de)溫(wen)度(du)梯度(du)。增(zeng)強抗(kang)侵(qin)蝕(shi)性(xing),因(yin)其對(dui)渣(zha)(zha)、熔劑及(ji)(ji)鋼(gang)水(shui)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)潤濕性(xing),不(bu)(bu)(bu)僅(jin)自身不(bu)(bu)(bu)容易被(bei)侵(qin)蝕(shi),還進而能(neng)夠(gou)保(bao)(bao)護包裹纏(chan)繞的(de)(de)基(ji)質(zhi)顆(ke)(ke)粒。另(ling)外,就(jiu)是(shi)(shi)石墨(mo)特異的(de)(de)耐高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng),與一(yi)般耐高(gao)溫(wen)材(cai)料(liao)不(bu)(bu)(bu)同(tong),石墨(mo)的(de)(de)強度(du)是(shi)(shi)隨溫(wen)度(du)的(de)(de)升高(gao)而增(zeng)高(gao),這也(ye)(ye)賦予基(ji)質(zhi)顆(ke)(ke)粒乃(nai)至基(ji)體材(cai)料(liao)較高(gao)的(de)(de)抗(kang)侵(qin)蝕(shi)性(xing)。
料粉對耐火材料的蝕損作用主要表現在粉料高溫蒸發的堿性蒸氣對耐火材料的侵蝕,如江蘇隔熱磚表面的熔蝕、內部的“鼠洞”等,以及格子磚中的反霞石化作用等。再者,粉料中超細粉的飛料在蓄熱室格子體中集聚,形成瘤子,堵塞格子孔,嚴重時造成格子磚倒塌、損毀,被迫熱修。蝕損作用隨溫度升高而加劇,熔化溫度每提高50~60℃就會使使用期限縮短約一年。前臉墻、加料口、熔化部前部空間、池壁、小爐、蓄熱室上層格子體等部位都會受到料粉的蝕損。玻璃液對焦爐保溫磚廠家耐(nai)火材料(liao)的(de)(de)(de)(de)蝕損作用比料(liao)粉要小得多,玻璃液(ye)與(yu)耐(nai)火材料(liao)界面層上(shang)的(de)(de)(de)(de)相反應是復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)。玻璃液(ye)首先溶(rong)解耐(nai)火材料(liao)中的(de)(de)(de)(de)游離的(de)(de)(de)(de)SO?。莫來(lai)(lai)石的(de)(de)(de)(de)溶(rong)解速度較(jiao)小,它聚集到玻璃液(ye)和(he)耐(nai)火材料(liao)的(de)(de)(de)(de)界面上(shang),雖然(ran)小結晶的(de)(de)(de)(de)莫來(lai)(lai)石溶(rong)解了,但在使用時(shi)大結晶的(de)(de)(de)(de)莫來(lai)(lai)石甚至有(you)了增長(chang)。
性價比高的耐火磚加工溫度控制不好,造成燒成溫度波動太大,就會使有些車位溫度高有些溫度低。排煙機拉力過大,使火焰無法到達窯爐頂部時就被拉力以水平方向拉出高溫帶,造成頂部和底部的溫差太大,所燒制性價比高的焦爐保溫磚耐火磚的溫差可達50度,以至于有時下部制品粘連變形產生廢品,而上部卻仍然沒有達到燒結溫度。除了燒制過程中的工藝影響外,江蘇耐火磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)出(chu)窯(yao)之后(hou)隨著存(cun)放(fang)時間、存(cun)放(fang)環境的(de)影(ying)響(xiang)(xiang),在(zai)其表(biao)面也會慢慢產生一些化學的(de)反應,最終造(zao)成(cheng)隔熱(re)耐火磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)顏色上的(de)差別(bie)。除了(le)燒制過(guo)程中的(de)工藝影(ying)響(xiang)(xiang)外,隔熱(re)耐火磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)出(chu)窯(yao)之后(hou)隨著存(cun)放(fang)時間、存(cun)放(fang)環境的(de)影(ying)響(xiang)(xiang),在(zai)其表(biao)面也會慢慢產生一些化學的(de)反應,最終造(zao)成(cheng)耐火磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)顏色上的(de)差別(bie)。
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性價比高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、氧化硅及合成江蘇焦爐保溫磚莫來石、尖晶石、碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)、賽隆、阿(a)隆等(deng),碳(tan)(tan)源有(you)(you)鱗片石墨、無定形(xing)碳(tan)(tan)、瀝青(qing)、石墨微粉(fen)等(deng);輔料(liao)發(fa)展(zhan)更為全面、細微,各種防氧化劑(ji)(硅(gui)(gui)粉(fen)、碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)、低熔點玻璃(li)粉(fen)、含硼材(cai)料(liao)、鋁粉(fen)、鋯(gao)化合物等(deng))、增強劑(ji)、成型助(zhu)劑(ji)、防潮劑(ji)等(deng);結(jie)合劑(ji)雖仍以酚(fen)醛樹脂為主,有(you)(you)的輔以瀝青(qing)混合結(jie)合,酚(fen)醛樹脂的引入(ru)形(xing)態、稀釋調(diao)和劑(ji)、各種改(gai)性(xing)(xing)體(硼改(gai)性(xing)(xing)、鎳(nie)改(gai)性(xing)(xing)、碳(tan)(tan)化硅(gui)(gui)改(gai)性(xing)(xing)、白炭黑(hei)或有(you)(you)機硅(gui)(gui)改(gai)性(xing)(xing)等(deng))等(deng)各公司(si)不一,發(fa)展(zhan)變(bian)化較大。