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,如天津隔熱磚表面的熔蝕、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。玻璃液對輕質粘土磚廠家耐(nai)火(huo)材料的蝕損作(zuo)用比(bi)料粉要小得(de)多,玻(bo)璃液與耐(nai)火(huo)材料界面層上的相反應是復(fu)雜的。玻(bo)璃液首(shou)先溶(rong)解(jie)耐(nai)火(huo)材料中的游離的SO?。莫(mo)來(lai)石(shi)的溶(rong)解(jie)速(su)度較小,它聚集(ji)到玻(bo)璃液和耐(nai)火(huo)材料的界面上,雖(sui)然小結晶的莫(mo)來(lai)石(shi)溶(rong)解(jie)了(le),但在使用時大結晶的莫(mo)來(lai)石(shi)甚至有了(le)增長。
玻璃對輕質粘土磚耐火材料的化學侵蝕,如果沒有物理侵蝕同時存在,則進行得十分緩慢。加料口附近的上部結構受到配合料粉塵的化學侵蝕。此處配合料粉塵的成分與玻璃液基本相同。也就是說此處耐火保溫磚與池壁磚受到的化學侵蝕基本相同。但是池壁磚受到的破壞比上部結構要嚴重得多。之所以出現這種差別,主要是物理侵蝕條件不同。池壁磚除了受到玻璃化學侵蝕外,還受到玻璃液流的沖刷作用這一物理侵蝕。液流的沖刷把化學侵蝕的生成物不斷沖走,因而使玻璃液能夠不斷對耐用的輕質粘土磚廠家耐(nai)火材料(liao)(liao)的新鮮表(biao)面進行化學(xue)(xue)侵(qin)蝕(shi)(shi)。這(zhe)兩種侵(qin)蝕(shi)(shi)共同(tong)作用(yong)(yong)的結(jie)果,使池壁磚損壞很快。但是上部(bu)結(jie)構(gou)只(zhi)受到與(yu)(yu)玻璃成分相同(tong)的配合(he)料(liao)(liao)粉塵(chen)侵(qin)蝕(shi)(shi),此處沒(mei)有液流的物理侵(qin)蝕(shi)(shi)。所(suo)以(yi)化學(xue)(xue)侵(qin)蝕(shi)(shi)的生成物留(liu)在耐(nai)火材料(liao)(liao)的表(biao)面,這(zhe)就(jiu)起到了保護作用(yong)(yong),防(fang)止了配合(he)料(liao)(liao)粉塵(chen)對耐(nai)火材料(liao)(liao)的進一步侵(qin)蝕(shi)(shi)。由此可以(yi)看出化學(xue)(xue)侵(qin)蝕(shi)(shi)的破壞程(cheng)度與(yu)(yu)物理侵(qin)蝕(shi)(shi)情況有很大的關系。
當今國內外生產天津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粘土磚廠家輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)石。其雖然能生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)出高質(zhi)量(liang)的(de)輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)石轉,但其工序(xu)程(cheng)序(xu)多,比較復雜,生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)周(zhou)期(qi)長(chang),生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)效(xiao)率低(di),陳(chen)本較高。添(tian)加(jia)(jia)物燒(shao)盡法生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)石磚是在(zai)配料中添(tian)加(jia)(jia)一部分可(ke)燃添(tian)加(jia)(jia)物,如木屑、、聚苯乙(yi)烯、焦炭等,在(zai)燒(shao)成(cheng)時,可(ke)燃添(tian)加(jia)(jia)物迅速燃燒(shao),添(tian)加(jia)(jia)物的(de)位置成(cheng)了氣孔。這種氣孔率高、密度小的(de)磚就(jiu)成(cheng)為(wei)輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)石磚。該方法生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)工藝(yi)簡單,生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)周(zhou)期(qi)較短,成(cheng)本較低(di),生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)效(xiao)率高。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由天津輕質粘土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,大量的耐用的莫來石磚對緊密(mi)的氧(yang)化物(wu)陶瓷基(ji)(ji)質(zhi)及結合(he)網絡起到了(le)阻斷隔離作用(yong),就(jiu)像氣孔(kong)一(yi)樣,使(shi)熱(re)應力(li)掉進了(le)“黑洞”,因(yin)而能(neng)夠阻止裂紋擴展(zhan),其(qi)比(bi)氣孔(kong)絕熱(re)更可貴的一(yi)點(dian)是(shi),不(bu)(bu)(bu)對熔渣潤濕,不(bu)(bu)(bu)會吸(xi)收液渣“填坑”。要說明的是(shi),不(bu)(bu)(bu)同(tong)于(yu)常見(jian)的金屬及其(qi)氧(yang)化物(wu)等,石墨的熱(re)導(dao)率(lv)隨(sui)(sui)溫(wen)(wen)度的升高(gao)(gao)(gao)反而降(jiang)低,在(zai)極高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)度下趨(qu)于(yu)不(bu)(bu)(bu)導(dao)熱(re)狀(zhuang)態,這(zhe)對石墨作為連鑄功能(neng)耐火(huo)材料的應用(yong)也大有裨益,在(zai)持續高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)應用(yong)條件下可以使(shi)材料保持基(ji)(ji)本恒定的溫(wen)(wen)度梯度。增強(qiang)抗侵蝕性(xing),因(yin)其(qi)對渣、熔劑及鋼水(shui)的不(bu)(bu)(bu)潤濕性(xing),不(bu)(bu)(bu)僅自(zi)身(shen)不(bu)(bu)(bu)容易被侵蝕,還進而能(neng)夠保護(hu)包裹纏繞的基(ji)(ji)質(zhi)顆(ke)粒(li)。另外(wai),就(jiu)是(shi)石墨特異的耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng),與一(yi)般耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)材料不(bu)(bu)(bu)同(tong),石墨的強(qiang)度是(shi)隨(sui)(sui)溫(wen)(wen)度的升高(gao)(gao)(gao)而增高(gao)(gao)(gao),這(zhe)也賦予基(ji)(ji)質(zhi)顆(ke)粒(li)乃至基(ji)(ji)體材料較高(gao)(gao)(gao)的抗侵蝕性(xing)。