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、氧化硅及合成江蘇莫來石磚莫(mo)來石(shi)(shi)、尖(jian)晶石(shi)(shi)、碳化硅、賽(sai)隆(long)、阿隆(long)等(deng)(deng),碳源有(you)(you)鱗片石(shi)(shi)墨(mo)、無定形(xing)碳、瀝青、石(shi)(shi)墨(mo)微粉(fen)等(deng)(deng);輔(fu)料(liao)發展更為(wei)(wei)全面、細微,各種防氧化劑(ji)(ji)(ji)(硅粉(fen)、碳化硅、低(di)熔點玻(bo)璃粉(fen)、含硼(peng)材(cai)料(liao)、鋁粉(fen)、鋯化合(he)物等(deng)(deng))、增(zeng)強(qiang)劑(ji)(ji)(ji)、成型助劑(ji)(ji)(ji)、防潮劑(ji)(ji)(ji)等(deng)(deng);結合(he)劑(ji)(ji)(ji)雖(sui)仍以酚醛樹脂為(wei)(wei)主,有(you)(you)的輔(fu)以瀝青混合(he)結合(he),酚醛樹脂的引(yin)入形(xing)態、稀釋調和(he)劑(ji)(ji)(ji)、各種改(gai)性體(硼(peng)改(gai)性、鎳改(gai)性、碳化硅改(gai)性、白炭黑或(huo)有(you)(you)機硅改(gai)性等(deng)(deng))等(deng)(deng)各公司不一(yi),發展變(bian)化較大。
莫來石磚耐火磚可以分為很多種類,其中輕質耐火磚和重質耐火磚就是其中的兩大類,其中輕質耐火磚是指體積密度小于1.3g/m3的耐火磚,而重質耐火磚是指密度大于1.3g/m3耐火磚,通俗的說就是兩者的質量不同,一個是質量輕,一個是質量重.一般輕質隔熱耐火磚出產的質料有粘土質、高鋁質高強漂珠磚,低鐵莫來石、江蘇莫來石磚高鋁(lv)聚輕隔熱耐火(huo)磚(zhuan)(zhuan),硅藻土隔熱耐火(huo)磚(zhuan)(zhuan)。輕質(zhi)耐火(huo)磚(zhuan)(zhuan)和重質(zhi)耐火(huo)磚(zhuan)(zhuan)的用(yong)途各不(bu)相同,但(dan)都(dou)有(you)(you)自己專有(you)(you)的特點(dian)和用(yong)途,二者雙(shuang)方(fang)各有(you)(you)各的有(you)(you)優勢,兩者之(zhi)間無法相互替(ti)代,但(dan)二者之(zhi)間可以相互配使用(yong),一般窯爐里面直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)火(huo)焰用(yong)重質(zhi)磚(zhuan)(zhuan),而外圍(wei)不(bu)直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)的用(yong)保溫磚(zhuan)(zhuan)起到保溫作用(yong),在選(xuan)擇使用(yong)耐火(huo)磚(zhuan)(zhuan)是可根據(ju)實(shi)際(ji)情(qing)況來決定。
窯爐用耐材包括窯爐的墻體和萱頂,一般分內外三層,內層為輕質保溫棉、氈、板等,中層為重質或江蘇輕質保溫磚,外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內層的輕質保溫層近幾年發展比較迅速,以低溫莫來石纖維為主,兼顧了高溫莫來石纖維、高鋁莫來石纖維、含鋯莫來石纖維等,在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內層也有用質量好的莫來石磚輕(qing)質莫來(lai)石(shi)、高鋁(lv)(lv)等(deng)(deng)輕(qing)質磚或者板,以(yi)輕(qing)質氧化鋁(lv)(lv)、莫來(lai)石(shi)等(deng)(deng)空心球磚為主(zhu)體。中層(ceng)的(de)(de)重質材(cai)料仍然采用(yong)低(di)(di)鋁(lv)(lv)高硅、高鋁(lv)(lv)低(di)(di)硅、莫來(lai)石(shi)磚與堇(jin)青石(shi)、焦寶石(shi)與莫來(lai)石(shi)等(deng)(deng)材(cai)料制成(cheng)的(de)(de)重質材(cai)料為主(zhu)。外層(ceng)的(de)(de)低(di)(di)溫耐火材(cai)料主(zhu)要以(yi)鋁(lv)(lv)礬土、焦寶石(shi)、粘土等(deng)(deng)制作而成(cheng),相對(dui)鋁(lv)(lv)含量偏低(di)(di),耐溫性能較差(cha)但價格較低(di)(di)。
當今國內外生產江蘇輕質莫來石磚的方法有三種:泡沫法、添加物燒結法和氣化法。用泡沫法制造輕質莫來石磚是將發泡劑和穩定劑及水按一定比例配合,先制成泡沫液,然后將料漿混合經澆注成型、養護、干燥、烘烤和燒成等工序,制成高氣孔率的莫來石磚廠家輕質(zhi)(zhi)莫(mo)(mo)來(lai)(lai)石(shi)。其雖然能生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)出(chu)高(gao)質(zhi)(zhi)量的(de)輕質(zhi)(zhi)莫(mo)(mo)來(lai)(lai)石(shi)轉(zhuan),但其工序程(cheng)序多,比較(jiao)復雜,生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)周期長,生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)效率(lv)(lv)低(di),陳本較(jiao)高(gao)。添(tian)(tian)加(jia)物燒盡法(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)輕質(zhi)(zhi)莫(mo)(mo)來(lai)(lai)石(shi)磚(zhuan)是在配料中添(tian)(tian)加(jia)一(yi)部分可燃添(tian)(tian)加(jia)物,如木(mu)屑(xie)、、聚苯乙烯、焦炭等,在燒成時,可燃添(tian)(tian)加(jia)物迅速燃燒,添(tian)(tian)加(jia)物的(de)位(wei)置成了氣孔。這(zhe)種氣孔率(lv)(lv)高(gao)、密度小的(de)磚(zhuan)就成為輕質(zhi)(zhi)莫(mo)(mo)來(lai)(lai)石(shi)磚(zhuan)。該方法(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工藝簡單(dan),生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)周期較(jiao)短,成本較(jiao)低(di),生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)效率(lv)(lv)高(gao)。
熔融玻璃與質量好的耐火保溫磚的反應造成的侵蝕,這種侵蝕以與玻璃液接觸的池壁磚為代表。玻璃中最重要的是鈉鈣硅玻璃。一般的瓶罐玻璃和平板玻璃都屬于這一類。這種玻璃中以SO?為主要成分,含量在70%左右,Na?O含量15%左右,CaO含量在10%左右,還有少量的Al?O?和MgO。為了改善玻璃的性能,以鈉鈣硅玻璃為基礎可以引入氧化物。這些玻璃雖然種類較多,但都可以簡化為SO?含量、堿金屬氧化物含量和堿土金屬氧化物含量(CaO+MgO+BaO)來考慮。只要上述三種氧化物含量基本相同,則對耐火材料的化學侵蝕也基本相同。但是硼硅玻璃對莫來石磚廠家耐(nai)火材料(liao)的化(hua)(hua)學侵(qin)蝕與(yu)鈉鈣硅玻(bo)璃(li)不同。尤其是低堿(jian)或無堿(jian)硼(peng)硅玻(bo)璃(li),其酸(suan)性(xing)氧(yang)化(hua)(hua)物含(han)量(liang)高,熔化(hua)(hua)溫度(du)也高。因(yin)此要使用(yong)特殊的耐(nai)火材料(liao)。
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,耐火材料質量好的莫來石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起到(dao)不(bu)可估量的作用。