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性價比高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、氧化硅及合成山東隔熱磚莫來石、尖晶石、碳(tan)化(hua)硅(gui)、賽(sai)隆(long)、阿(a)隆(long)等(deng),碳(tan)源有鱗片石墨、無定形(xing)碳(tan)、瀝青(qing)、石墨微粉(fen)等(deng);輔料發展更為全(quan)面、細(xi)微,各(ge)種防(fang)氧化(hua)劑(硅(gui)粉(fen)、碳(tan)化(hua)硅(gui)、低熔點玻璃粉(fen)、含(han)硼材(cai)料、鋁粉(fen)、鋯化(hua)合(he)(he)物等(deng))、增(zeng)強(qiang)劑、成型助(zhu)劑、防(fang)潮劑等(deng);結合(he)(he)劑雖(sui)仍以(yi)酚醛樹(shu)脂為主(zhu),有的(de)輔以(yi)瀝青(qing)混(hun)合(he)(he)結合(he)(he),酚醛樹(shu)脂的(de)引(yin)入形(xing)態(tai)、稀釋(shi)調和(he)劑、各(ge)種改(gai)(gai)性體(硼改(gai)(gai)性、鎳改(gai)(gai)性、碳(tan)化(hua)硅(gui)改(gai)(gai)性、白炭黑或有機(ji)硅(gui)改(gai)(gai)性等(deng))等(deng)各(ge)公司不(bu)一(yi),發展變(bian)化(hua)較大。
性價比高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,因性價比高的隔熱磚價格鋯碳材(cai)料(liao)如(ru)果與內(nei)孔鋼(gang)水直接(jie)接(jie)觸,因(yin)其石(shi)墨含量(liang)及結(jie)合強度(du)較(jiao)低,在高速(su)鋼(gang)流(liu)的沖(chong)刷(shua)下會被快速(su)熔損,所以必須(xu)與本(ben)體鋁(lv)碳材(cai)料(liao)或內(nei)襯(chen)材(cai)料(liao)配合使用(yong)。抗鋼(gang)液(ye)侵蝕(shi)(shi)性好,尤其是(shi)內(nei)孔部分,既要(yao)抗鋼(gang)水沖(chong)刷(shua),又要(yao)耐化學侵蝕(shi)(shi)。浸(jin)在結(jie)晶器中的本(ben)體部分很少被侵蝕(shi)(shi),這也是(shi)選(xuan)擇鋁(lv)碳質浸(jin)入式(shi)水口的主要(yao)原因(yin)。
山東隔熱磚被侵蝕后,與它接觸的熔融物中增添了SO?和Al?O?的成分。熔融物將擴散到玻璃液的其余部分中去。在擴散過程中,熔融物的成分發生變化,SO?和堿液增加了,而在界面上發生了β-Al?O?結晶的聚集作用,所以,在耐火材料與玻璃液的接觸面上,首先是莫來石層,接著是β-Al?O?層,然后是未受侵蝕的耐火材料。耐火材料溶解后,使玻璃液黏度增大,促使在耐火材料表面形成較難移動的保護層,減弱了繼續侵蝕的作用。玻璃液對耐火材料的侵蝕作用,取決于其黏度和表面張力等物理性質。黏度低和表面張力小的玻璃液最容易浸潤性價比高的隔熱磚耐火材料,并從其表面細孔吸入內(nei)部,使(shi)整個耐火材料受到強烈(lie)的侵蝕(shi)。
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。對性價比高的隔熱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,是侵蝕劑滲入隔熱磚耐(nai)火材料(liao)內部的(de)通道(dao),并使侵(qin)蝕面增加。相(xiang)(xiang)對于晶相(xiang)(xiang)來說,玻(bo)璃相(xiang)(xiang)是(shi)薄弱環節,其化(hua)學(xue)穩(wen)定性(xing)差,要(yao)提高耐(nai)火材料(liao)的(de)抗(kang)侵(qin)蝕,必須使其高溫的(de)穩(wen)定晶相(xiang)(xiang)增多,玻(bo)璃相(xiang)(xiang)含量減(jian)少,且軟化(hua)溫度和(he)黏度要(yao)大,氣孔率盡可(ke)能低。
隔熱磚保溫磚的導熱系數一般在0.2-0.4(平均溫度350±25℃)w/m.k,而耐火磚的導熱系數在1.0(平均溫度350±25℃)w/m.k以上,由此可得出山東隔熱磚保溫(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)保溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能要(yao)比耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)保溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)多。保溫(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)度(du)(du)(du)(du)一般在1400度(du)(du)(du)(du)以(yi)下,而(er)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)度(du)(du)(du)(du)在1400度(du)(du)(du)(du)以(yi)上。保溫(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)一般都是輕(qing)質保溫(wen)材(cai)(cai)料(liao),密(mi)度(du)(du)(du)(du)一般在0.8-1.0g/cm3而(er)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)密(mi)度(du)(du)(du)(du)基本都在2.0g/cm3以(yi)上。耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)機械強度(du)(du)(du)(du)高,使用(yong)周期長,并且(qie)化(hua)(hua)(hua)(hua)學穩定性(xing)(xing)(xing)好(hao),不(bu)與(yu)物料(liao)發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反應和(he)耐(nai)(nai)高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能好(hao),最(zui)高耐(nai)(nai)熱溫(wen)度(du)(du)(du)(du)可達到(dao)(dao)1900℃。特別適(shi)用(yong)于化(hua)(hua)(hua)(hua)肥(fei)廠高低溫(wen)變換爐(lu)、轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)爐(lu)、加氫轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)器、脫硫槽及甲烷化(hua)(hua)(hua)(hua)爐(lu)中。耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)與(yu)保溫(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)區別很大(da),他們(men)的(de)(de)(de)使用(yong)環境、范圍、作用(yong)都不(bu)相同。不(bu)同的(de)(de)(de)位置會用(yong)到(dao)(dao)不(bu)同的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao),在選購材(cai)(cai)料(liao)時,我們(men)要(yao)根據自己的(de)(de)(de)實(shi)際(ji)情況,決定使用(yong)哪種(zhong)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)適(shi)合自己用(yong)的(de)(de)(de)。
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,山東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隔熱磚價格耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)料(liao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)度(du)(du)(du)不夠,耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)料(liao)就被燒(shao)熔。有時,耐(nai)(nai)(nai)火(huo)度(du)(du)(du)合格,但(dan)荷重(zhong)軟化溫度(du)(du)(du)偏低(di),則(ze)長期(qi)使用(yong)時,耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)料(liao)也會軟化變形(xing),影響(xiang)了整個(ge)砌(qi)體的(de)(de)穩性(xing)和(he)使用(yong)壽(shou)命。燒(shao)損嚴重(zhong)程度(du)(du)(du)視溫度(du)(du)(du)和(he)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)料(liao)的(de)(de)性(xing)質而(er)定。小(xiao)(xiao)爐(lu)噴(pen)火(huo)口(kou)碹(xuan)(xuan)、小(xiao)(xiao)爐(lu)腿、舌頭、蓄熱室碹(xuan)(xuan)、熔化部窯碹(xuan)(xuan)和(he)胸墻(qiang)等(deng)是易被燒(shao)損的(de)(de)部位。玻(bo)璃池(chi)窯耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)料(liao)在(zai)生產過程中(zhong)受(shou)到(dao)的(de)(de)侵(qin)蝕是不可避免的(de)(de)。