此外,還要求晶相細小并均勻分布在玻璃相中,形成均勻致密的組織結構。焦爐隔熱磚表面不平整和裂紋會使侵蝕加劇,液面處的池壁磚和池壁磚砌縫處于易被玻璃液蝕損的地方,水平縫的蝕損比垂直縫嚴重,故要求砌體表面光滑,砲縫小,并要整塊立砌.煤氣與重油的燃燒產物及個別配合料組分的揮發物,也會腐蝕火焰空間、小爐、蓄熱室等處的焦爐隔熱磚耐火材料。高溫下不同筑爐材料之間會相互反應,以致損壞。如1600~1650℃黏土磚和硅磚會劇烈反應,高鋁磚和硅磚會起中等反應,咸陽焦爐隔熱磚電(dian)熔鋯(gao)剛(gang)玉磚(zhuan)與硅磚(zhuan)會(hui)起(qi)劇烈反(fan)應,嚴重共熔。電(dian)熔鋯(gao)剛(gang)玉磚(zhuan)與石(shi)英磚(zhuan)、白(bai)泡石(shi)起(qi)中等反(fan)應,而與剛(gang)玉磚(zhuan)起(qi)接觸(chu)反(fan)應。所(suo)以,剛(gang)玉磚(zhuan)可用(yong)作過渡材料。
咸陽莫來石磚在現代陶瓷窯爐中應用最為廣泛,主要因為其質輕、施工方便等特點,操作起來比較容易。建筑衛生陶瓷隧道窯、輥道窯、和其它陶瓷行業常用的推板窯等一些長形窯爐,由于有預熱帶、燒成帶、保溫帶、冷卻帶等,根據不同段的不同溫度合理使用輕質耐火材料對窯爐的節能尤其重要。輕質耐火材料近幾年發展迅速,尤其以焦爐隔熱磚價格輕質莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)(shi)磚(zhuan)(zhuan)、高鋁(lv)莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)(shi)磚(zhuan)(zhuan)、莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)(shi)纖維(wei)和(he)高鋁(lv)莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)(shi)纖維(wei)等(deng)發展較快(kuai),為(wei)(wei)建筑衛生陶瓷(ci)的(de)(de)(de)窯爐節能提供了(le)必要(yao)的(de)(de)(de)材料(liao)保障。陶瓷(ci)窯爐用重質耐火材料(liao)與玻璃工(gong)業類似,主(zhu)要(yao)以酸(suan)性(xing)磚(zhuan)(zhuan)、中性(xing)磚(zhuan)(zhuan)和(he)部分(fen)特種磚(zhuan)(zhuan)為(wei)(wei)主(zhu),選磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)依據(ju)(ju)主(zhu)要(yao)根(gen)據(ju)(ju)窯爐的(de)(de)(de)燒(shao)成溫度、氣氛和(he)熔融(rong)材料(liao)的(de)(de)(de)腐蝕性(xing)、酸(suan)堿性(xing)等(deng)決定。
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(zhong)間(jian)包(bao)一起(qi)預熱(re)也(ye)降低了其熱(re)震(zhen)性要求。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由咸陽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)(shi)磚對(dui)(dui)緊密的(de)(de)(de)氧(yang)化物陶瓷(ci)基質(zhi)及結合(he)網絡(luo)起到了阻(zu)斷隔離作用(yong),就(jiu)像氣孔一樣(yang),使(shi)熱(re)應(ying)(ying)力掉進了“黑洞(dong)”,因而(er)(er)能夠(gou)阻(zu)止裂紋擴展(zhan),其比(bi)氣孔絕(jue)熱(re)更可(ke)貴的(de)(de)(de)一點是(shi),不(bu)(bu)(bu)(bu)對(dui)(dui)熔渣(zha)(zha)潤濕(shi),不(bu)(bu)(bu)(bu)會吸收液渣(zha)(zha)“填坑”。要說(shuo)明(ming)的(de)(de)(de)是(shi),不(bu)(bu)(bu)(bu)同于常見(jian)的(de)(de)(de)金屬(shu)及其氧(yang)化物等,石(shi)(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)熱(re)導(dao)率隨溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高(gao)反而(er)(er)降低,在(zai)極高(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)趨于不(bu)(bu)(bu)(bu)導(dao)熱(re)狀態,這(zhe)對(dui)(dui)石(shi)(shi)(shi)墨作為連鑄(zhu)功能耐(nai)火材料的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)也大有裨益,在(zai)持續高(gao)溫(wen)(wen)應(ying)(ying)用(yong)條件(jian)下(xia)可(ke)以(yi)使(shi)材料保持基本恒定的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)梯度(du)(du)。增(zeng)強抗侵蝕性(xing),因其對(dui)(dui)渣(zha)(zha)、熔劑及鋼水的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)潤濕(shi)性(xing),不(bu)(bu)(bu)(bu)僅自身不(bu)(bu)(bu)(bu)容易被(bei)侵蝕,還進而(er)(er)能夠(gou)保護包裹(guo)纏繞的(de)(de)(de)基質(zhi)顆粒(li)。另外,就(jiu)是(shi)石(shi)(shi)(shi)墨特異的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能,與一般耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)材料不(bu)(bu)(bu)(bu)同,石(shi)(shi)(shi)墨的(de)(de)(de)強度(du)(du)是(shi)隨溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高(gao)而(er)(er)增(zeng)高(gao),這(zhe)也賦予(yu)基質(zhi)顆粒(li)乃(nai)至基體材料較高(gao)的(de)(de)(de)抗侵蝕性(xing)。
低導熱多層焦爐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咸陽焦爐隔熱磚莫來(lai)石(shi)相含(han)量,幾乎不含(han)剛(gang)玉相,其(qi)保溫(wen)層具(ju)備比工作(zuo)層更低的(de)(de)(de)(de)導(dao)熱(re)系數,且與(yu)工作(zuo)層具(ju)有良(liang)好的(de)(de)(de)(de)結合性(xing)(xing)(xing)、較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)及耐(nai)磨(mo)性(xing)(xing)(xing)。隔熱(re)層選(xuan)用(yong)(yong)含(han)鋯纖(xian)維(wei)板,因含(han)鋯纖(xian)維(wei)板在(zai)不同(tong)(tong)溫(wen)度(du)下(xia)的(de)(de)(de)(de)導(dao)熱(re)系數(見(jian)表1)都(dou)處(chu)于較(jiao)(jiao)低位置(zhi),同(tong)(tong)時(shi)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)收縮(suo)率(lv)也是較(jiao)(jiao)低[1]。因此低導(dao)熱(re)多(duo)層復合莫來(lai)石(shi)磚具(ju)有高(gao)(gao)(gao)強度(du)、高(gao)(gao)(gao)耐(nai)磨(mo)、高(gao)(gao)(gao)抗蝕(shi)、高(gao)(gao)(gao)荷(he)重(zhong)軟化(hua)溫(wen)度(du)以(yi)及優良(liang)的(de)(de)(de)(de)抗熱(re)震(zhen)性(xing)(xing)(xing)能,完全滿足(zu)了(le)大(da)中(zhong)型水(shui)(shui)泥回(hui)轉窯(yao)生產工藝的(de)(de)(de)(de)要求,同(tong)(tong)時(shi)由于其(qi)具(ju)有低導(dao)熱(re)的(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)(xing),使(shi)得筒體(ti)(ti)外表溫(wen)度(du)降(jiang)低,減少了(le)噸熟料(liao)原煤消耗(hao),同(tong)(tong)時(shi)延長了(le)筒體(ti)(ti)使(shi)用(yong)(yong)壽命,從而(er)能為水(shui)(shui)泥企業帶來(lai)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)社會經濟效(xiao)益。