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、氧化硅及合成重慶焦爐隔熱磚莫來(lai)石(shi)、尖晶(jing)石(shi)、碳(tan)化(hua)硅(gui)、賽(sai)隆、阿隆等(deng),碳(tan)源有鱗片(pian)石(shi)墨、無(wu)定形碳(tan)、瀝青、石(shi)墨微(wei)粉(fen)等(deng);輔料(liao)發(fa)展更為全面、細微(wei),各(ge)種(zhong)防氧化(hua)劑(ji)(ji)(硅(gui)粉(fen)、碳(tan)化(hua)硅(gui)、低(di)熔(rong)點(dian)玻璃粉(fen)、含硼材(cai)料(liao)、鋁粉(fen)、鋯化(hua)合(he)物(wu)等(deng))、增強劑(ji)(ji)、成型助劑(ji)(ji)、防潮劑(ji)(ji)等(deng);結合(he)劑(ji)(ji)雖仍以酚(fen)醛樹(shu)脂為主,有的輔以瀝青混合(he)結合(he),酚(fen)醛樹(shu)脂的引入形態、稀釋調和劑(ji)(ji)、各(ge)種(zhong)改性(xing)體(硼改性(xing)、鎳改性(xing)、碳(tan)化(hua)硅(gui)改性(xing)、白炭(tan)黑或有機硅(gui)改性(xing)等(deng))等(deng)各(ge)公司不(bu)一(yi),發(fa)展變化(hua)較(jiao)大。
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,重慶焦爐隔熱磚電(dian)熔鋯剛(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)與(yu)硅磚(zhuan)(zhuan)會起(qi)劇烈反應(ying),嚴重共熔。電(dian)熔鋯剛(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)與(yu)石(shi)英(ying)磚(zhuan)(zhuan)、白泡石(shi)起(qi)中等反應(ying),而與(yu)剛(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)起(qi)接觸反應(ying)。所以,剛(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)可用(yong)作過渡(du)材料(liao)。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由重慶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(lai)石(shi)(shi)磚對(dui)緊密(mi)的(de)(de)氧化物(wu)陶(tao)瓷基(ji)質及結合網絡起到了阻斷隔離作用(yong)(yong),就像氣孔一樣(yang),使(shi)熱(re)應(ying)(ying)力掉進了“黑洞(dong)”,因(yin)而(er)能(neng)夠阻止裂紋擴展,其比氣孔絕熱(re)更(geng)可(ke)貴的(de)(de)一點是(shi),不對(dui)熔(rong)渣(zha)潤(run)濕,不會(hui)吸收液渣(zha)“填坑”。要(yao)說明的(de)(de)是(shi),不同于常見的(de)(de)金屬及其氧化物(wu)等,石(shi)(shi)墨的(de)(de)熱(re)導率隨(sui)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高反而(er)降低,在極高溫(wen)(wen)度(du)(du)下趨于不導熱(re)狀(zhuang)態,這對(dui)石(shi)(shi)墨作為連鑄功能(neng)耐(nai)(nai)火材(cai)料(liao)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)也大有裨益,在持(chi)續高溫(wen)(wen)應(ying)(ying)用(yong)(yong)條件下可(ke)以使(shi)材(cai)料(liao)保(bao)持(chi)基(ji)本恒定的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)梯度(du)(du)。增(zeng)強抗侵(qin)蝕性,因(yin)其對(dui)渣(zha)、熔(rong)劑(ji)及鋼(gang)水的(de)(de)不潤(run)濕性,不僅自(zi)身(shen)不容易被侵(qin)蝕,還進而(er)能(neng)夠保(bao)護包裹纏繞的(de)(de)基(ji)質顆粒。另外,就是(shi)石(shi)(shi)墨特異的(de)(de)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)性能(neng),與(yu)一般(ban)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)材(cai)料(liao)不同,石(shi)(shi)墨的(de)(de)強度(du)(du)是(shi)隨(sui)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高而(er)增(zeng)高,這也賦(fu)予基(ji)質顆粒乃至基(ji)體材(cai)料(liao)較高的(de)(de)抗侵(qin)蝕性。
在蓄熱室使用的格子體還因氧化還原氣氛作用而損毀,其損毀機理主要在于變價離子在氧化和還原狀態其價態不同,配位狀態不同,產生體積變化,導致制品強度降低,開裂。在高溫長時間作用下,重慶焦爐隔熱磚會被燒熔(又稱燒流)或軟化變形而損壞。窯內某部位局部過熱或所砌焦爐隔熱磚價格耐火(huo)材(cai)料(liao)的耐火(huo)度不夠,耐火(huo)材(cai)料(liao)就被燒(shao)熔(rong)。有時,耐火(huo)度合格,但(dan)荷重軟(ruan)化溫度偏低,則長(chang)期使(shi)用時,耐火(huo)材(cai)料(liao)也會(hui)軟(ruan)化變形,影響了整個(ge)砌體(ti)的穩性和(he)使(shi)用壽命。燒(shao)損(sun)嚴(yan)重程度視溫度和(he)耐火(huo)材(cai)料(liao)的性質而定。小爐(lu)噴火(huo)口碹(xuan)、小爐(lu)腿、舌頭(tou)、蓄熱室(shi)碹(xuan)、熔(rong)化部(bu)窯(yao)碹(xuan)和(he)胸墻(qiang)等是易被燒(shao)損(sun)的部(bu)位。玻璃池(chi)窯(yao)耐火(huo)材(cai)料(liao)在生(sheng)產(chan)過程中受到(dao)的侵蝕是不可避免的。