連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由湖南高鋁聚輕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(mo)來石(shi)(shi)磚對(dui)(dui)緊密的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)物(wu)陶瓷基(ji)(ji)質及結合網絡起(qi)到了(le)阻斷隔離作用(yong),就(jiu)(jiu)像氣孔(kong)一(yi)樣,使熱(re)應力(li)掉進了(le)“黑(hei)洞”,因而(er)能夠(gou)阻止裂(lie)紋擴展,其(qi)比氣孔(kong)絕熱(re)更可(ke)(ke)貴的(de)(de)(de)一(yi)點(dian)是,不(bu)(bu)對(dui)(dui)熔渣(zha)潤(run)濕,不(bu)(bu)會吸(xi)收液渣(zha)“填坑”。要(yao)說明的(de)(de)(de)是,不(bu)(bu)同(tong)于常(chang)見的(de)(de)(de)金(jin)屬及其(qi)氧化(hua)(hua)物(wu)等,石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)熱(re)導(dao)率隨溫度的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)反而(er)降(jiang)低,在(zai)極高(gao)(gao)溫度下趨于不(bu)(bu)導(dao)熱(re)狀態,這(zhe)對(dui)(dui)石(shi)(shi)墨(mo)作為(wei)連鑄功(gong)能耐火(huo)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)應用(yong)也大有裨益,在(zai)持續高(gao)(gao)溫應用(yong)條件下可(ke)(ke)以使材(cai)料(liao)保持基(ji)(ji)本(ben)恒定的(de)(de)(de)溫度梯度。增(zeng)強抗(kang)侵(qin)蝕性,因其(qi)對(dui)(dui)渣(zha)、熔劑及鋼(gang)水的(de)(de)(de)不(bu)(bu)潤(run)濕性,不(bu)(bu)僅自身不(bu)(bu)容(rong)易被侵(qin)蝕,還(huan)進而(er)能夠(gou)保護包裹纏繞的(de)(de)(de)基(ji)(ji)質顆粒。另外,就(jiu)(jiu)是石(shi)(shi)墨(mo)特(te)異的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)溫性能,與(yu)一(yi)般耐高(gao)(gao)溫材(cai)料(liao)不(bu)(bu)同(tong),石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)強度是隨溫度的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)而(er)增(zeng)高(gao)(gao),這(zhe)也賦予基(ji)(ji)質顆粒乃(nai)至基(ji)(ji)體材(cai)料(liao)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)抗(kang)侵(qin)蝕性。
長水口一般不予預熱,且體型較大,抗熱震要求最為苛刻。當前主要有兩大技術來應對該問題。一是歐洲的內壁氧化方式,以外國公司為例,長水口燒成采用裸燒方式,外部施釉,碗口遮蔽,內孔體處于氧化氣氛,形成1~2mm厚的氧化層和1.5mm左右的變質層以緩沖熱震,鋼包到1500℃以上的高溫鋼水直接沖擊該透氣絕熱層,延緩了對外部鋁碳本體的直接熱沖擊,抗熱震性得到保證;二是國內開發的絕熱內壁方式,使用高鋁聚輕磚或氧化鋯的空心球或湖南漂珠磚等低導熱材料預成型內壁,也起到了很好的抗熱震效果,但制造工藝略為復雜。另外,一些無碳防堵塞技術,如莫來石、高鋁聚輕磚廠家尖晶石、鋯酸鈣等內襯材料的(de)(de)引入(ru),因為無石墨或極(ji)大地降(jiang)低了(le)碳含量,從而對開澆熱沖(chong)擊不敏(min)感,在(zai)一定程度上也提高了(le)水口的(de)(de)抗熱震性。
輕型粘土磚又稱輕型粘土保溫磚耐用的高鋁聚輕磚,其性能十分強大。在工業窯爐的工作中,輕粘土磚能起到最強的保溫作用嗎?輕質粘土磚是一種輕質耐火制品,鋁量在30-46%之間,以粘土熟料和輕質熟料為主,一般采用易燃物法生產,也可以采用化學法或泡沫法生產。將原料與水混合,制成可塑泥或泥漿,經擠壓成型或澆注成型,干燥后在1250-1350℃氧化氣氛中燒制。普通輕質粘土磚的體積密度一般在0.75~1.2g/cm3之間,實際使用比例一般在1.0左右。輕質粘土磚高鋁聚輕磚以其優良的性能和低廉的價格受到了大多數工業(ye)爐窯生產廠(chang)家的青(qing)睞,只要(yao)不直接(jie)接(jie)觸火苗(miao)的地方需(xu)要(yao)保(bao)溫(wen),基本上(shang)都被輕(qing)質粘土磚所(suo)取代。
耐用的耐火保溫磚優良的抗熱震性。水口使用前一般預熱到1100℃,而連鑄開澆鋼水溫度高達1500℃,水口需在1s內承受開澆熱震溫差400℃。抗結晶器保護渣侵蝕性好。渣線部位用鋯碳材料因ZrO2的引入,其耐渣蝕性增強,但鋯碳材料因其較低的碳含量及ZrO2的相變又存在熱震炸裂風險,因此要求預熱后不能降溫太快。同時,因耐用的高鋁聚輕磚廠家鋯碳(tan)材(cai)料如果(guo)與(yu)內孔(kong)鋼水直接接觸,因(yin)其石墨(mo)含量(liang)及結合(he)強度較低,在高(gao)速(su)鋼流的沖刷下會被快速(su)熔損,所(suo)以必須與(yu)本(ben)體鋁(lv)(lv)碳(tan)材(cai)料或內襯材(cai)料配合(he)使用。抗鋼液侵(qin)蝕性(xing)好(hao),尤其是內孔(kong)部(bu)分,既要(yao)抗鋼水沖刷,又(you)要(yao)耐(nai)化學(xue)侵(qin)蝕。浸(jin)在結晶器中的本(ben)體部(bu)分很少被侵(qin)蝕,這(zhe)也是選擇鋁(lv)(lv)碳(tan)質浸(jin)入式水口(kou)的主要(yao)原(yuan)因(yin)。
由于耐用的隔熱耐火磚具有如下特點:使用溫度高,可以在1300℃長時間使用,非金屬材料具有很強的耐酸堿侵蝕性能,不會出現金屬錨固件在高溫下的氧化、開焊而引起耐火材料剝落的現象;與耐火材料有相近的導熱系數,減少由于耐用的高鋁聚輕磚漂珠(zhu)磚的(de)體積(ji)變(bian)化(hua)差異產(chan)生的(de)應(ying)力(li);由于陶瓷(ci)錨固件(jian)代替(ti)金屬錨固件(jian)減少了熱橋效應(ying),使(shi)整體導熱性能(neng)(neng)降低,因此節能(neng)(neng)效果也明顯增強。篦冷機矮墻要(yao)長期承受300-1450℃的(de)高溫熟料顆粒的(de)沖刷,同時跟冷熱空氣交替(ti)接觸,使(shi)矮墻損壞較快。目前采(cai)用矮墻整體預制(zhi)的(de)方法(fa)進行制(zhi)作(zuo),這種方法(fa)有可(ke)以(yi)快速安(an)裝(zhuang)、實現復(fu)雜形狀制(zhi)作(zuo)、免受水泥(ni)廠施工環(huan)境影響,而(er)且制(zhi)作(zuo)過程給予充分(fen)的(de)養護和烘烤可(ke)以(yi)達(da)到最佳的(de)耐火材料性能(neng)(neng)。因此可(ke)以(yi)大(da)大(da)提高砌墻的(de)使(shi)用壽命。更重(zhong)要(yao)的(de)是矮墻砌塊采(cai)用了輕質(zhi)和重(zhong)質(zhi)材料復(fu)合,因此降低了耐火襯體的(de)導熱系數,達(da)到了良好的(de)節能(neng)(neng)效果。
浮法玻璃窯玻璃生產工藝流程,湖南焦爐隔熱磚在玻璃窯爐中使用時,由于高溫、火焰、料粉、氣氛、氣流和液流等作用,會遭到嚴重的破壞,大大影響了窯爐的使用壽命。從烤窯起,耐火材料在窯爐中的使用即開始,操作不當,同樣會使耐火材料受到很大的,甚至是很嚴重的損壞,需特別注意。下面介紹幾種損壞情況。窯內料粉、玻璃液和火焰氣體在高溫下都會侵蝕耐火材料。配合料中的純堿、芒硝、硼酸鹽、氟化物、氧化物在高溫下與耐火材料表面作用,生成低共熔物或疏松狀物,并借助高鋁聚輕磚廠家耐(nai)火材料本身(shen)的(de)(de)(de)空(kong)隙或界面的(de)(de)(de)交(jiao)代(dai)反應(ying)繼續向磚體內部滲透擴散,而(er)使耐(nai)火材料逐漸被溶解、剝落而(er)減薄、變質、進行重結晶等。上述各種(zhong)鹽類與(yu)化合物的(de)(de)(de)蝕損機理是不(bu)同的(de)(de)(de),芒硝比純(chun)堿的(de)(de)(de)蝕損作用強得多。