連鑄用功能耐用的輕質莫來石磚耐火材料指整體塞棒、(鋼包)長水口和浸入式水口,稱為連鑄三大件,也有人把鋼包滑板、中間包滑板、中間包上水口包含在內,均為含碳耐火材料,通稱為碳結合耐火材料。其實,中間包滑板控流結構已越來越少見,有被塞棒取代的趨勢。主要討論連鑄用功能山西耐火(huo)保(bao)溫磚的生產(chan)制造用原料技術(shu)。對材質的性(xing)能要求,連鑄(zhu)要求其功能耐火(huo)材料具有良好的抗(kang)熱震性(xing)、抗(kang)合成渣侵蝕(shi)、抗(kang)鋼(gang)液侵蝕(shi)以(yi)及(ji)適(shi)宜的高(gao)溫強度。這些特性(xing)要求又(you)因三大件的使用部(bu)位及(ji)鋼(gang)種、冶(ye)煉條件的不(bu)同而存(cun)在(zai)差異(yi)。為了更好地發揮連鑄(zhu)功能耐火(huo)材料在(zai)連鑄(zhu)工業的作用,今后還(huan)需在(zai)原料多樣化、復合化及(ji)新型(xing)防氧化劑(ji)等(deng)方(fang)面做(zuo)進一步的工作。
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山西輕質莫來石磚輕質耐磨磚,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,與其他山西輕質莫來石磚磚種性能(neng)對比,輕(qing)(qing)質(zhi)耐(nai)磨磚有較低(di)的導熱系(xi)數和(he)(he)較低(di)的體積密度。荷(he)重軟化(hua)溫(wen)度和(he)(he)耐(nai)壓強度也(ye)有所降低(di),但不(bu)影(ying)響輕(qing)(qing)質(zhi)保溫(wen)磚的使用,因(yin)為在這(zhe)一(yi)區(qu)間,物料(liao)的熱負荷(he)較小(xiao),固體物料(liao)的沖刷和(he)(he)磨損也(ye)較輕(qing)(qing),因(yin)此在耐(nai)火材料(liao)配置上,主要考慮(lv)適抗(kang)堿侵蝕能(neng)力即可。
抗鋼液侵蝕性越高越好,尤其是棒頭材料。這是因為棒頭區域承受高湍流鋼水的持續沖刷侵蝕,蝕損較快會導致控流不好或失控終澆。現多采用山西隔熱耐火磚或鋯碳復合料(適用于大多數碳素鋼)及鎂碳料。耐用的輕質莫來石磚廠家高溫強(qiang)(qiang)度(du)指標要求不高,因為塞棒壁相對(dui)較厚,有(you)足夠(gou)強(qiang)(qiang)度(du),故而幾乎所有(you)廠家均把生產(chan)過程中(zhong)的廢(fei)品、廢(fei)料(liao)(liao)、車削料(liao)(liao)、集塵回(hui)(hui)收料(liao)(liao)經過破碎、分篩、烘烤(kao)(或(huo)燒(shao)成除碳(tan))回(hui)(hui)加進塞棒本體料(liao)(liao),可以引入50%(w)左右。由于塞棒使用(yong)中(zhong)需要垂直(zhi)固定,且進行高頻往復沖動(dong),對(dui)強(qiang)(qiang)度(du)也(ye)有(you)最(zui)低(di)(di)要求,一般而論,本體材(cai)料(liao)(liao)燒(shao)后(hou)常溫抗折強(qiang)(qiang)度(du)不得(de)低(di)(di)于4MPa。
當今國內外生產山西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,制成高氣孔率的輕質莫來石磚廠家輕(qing)(qing)質莫來石(shi)。其雖(sui)然能生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)出高(gao)質量(liang)的輕(qing)(qing)質莫來石(shi)轉,但(dan)其工(gong)序程序多,比(bi)較復雜(za),生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)周期長,生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)效(xiao)率(lv)低(di),陳本較高(gao)。添(tian)加(jia)物燒(shao)盡法(fa)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)輕(qing)(qing)質莫來石(shi)磚(zhuan)是(shi)在配料中添(tian)加(jia)一部分可燃添(tian)加(jia)物,如木屑、、聚苯(ben)乙(yi)烯、焦(jiao)炭等,在燒(shao)成時,可燃添(tian)加(jia)物迅速(su)燃燒(shao),添(tian)加(jia)物的位置成了(le)氣孔。這種氣孔率(lv)高(gao)、密(mi)度(du)小(xiao)的磚(zhuan)就成為輕(qing)(qing)質莫來石(shi)磚(zhuan)。該方法(fa)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝簡單,生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)周期較短,成本較低(di),生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)效(xiao)率(lv)高(gao)。
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。對耐用的輕質莫來石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,是侵蝕劑滲入輕質莫來石磚耐(nai)火(huo)材料(liao)(liao)內部的通道,并使(shi)(shi)侵蝕面增加。相對(dui)于(yu)晶相來說(shuo),玻(bo)璃(li)相是薄弱環節,其化學穩定性差,要提高耐(nai)火(huo)材料(liao)(liao)的抗侵蝕,必(bi)須(xu)使(shi)(shi)其高溫(wen)的穩定晶相增多,玻(bo)璃(li)相含量減少(shao),且軟化溫(wen)度(du)和黏度(du)要大,氣孔率盡可能(neng)低(di)。