低導熱多層硅藻土磚復合莫來石磚使用創新的工作層、保溫層、隔熱層多層復合結構設計,導熱系數大大降低。該材料的工作層以莫來石為骨料,加入12%~15%的碳化硅,10%~12%的紅柱石細粉,具有較高的常溫耐壓強度、較高的荷重軟化溫度、良好抗熱震性;保溫層設計采用M60或M70莫來石為主原料,適宜的氧化鋁含量使其具備更高的西安硅藻土磚莫(mo)來石相(xiang)含量,幾乎不含剛玉相(xiang),其保溫(wen)層(ceng)(ceng)具(ju)(ju)備比工作層(ceng)(ceng)更(geng)低(di)的(de)導熱(re)(re)系數,且與工作層(ceng)(ceng)具(ju)(ju)有(you)(you)良好的(de)結合(he)性、較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)強(qiang)度(du)及耐磨性。隔熱(re)(re)層(ceng)(ceng)選(xuan)用(yong)含鋯纖維板,因(yin)含鋯纖維板在不同(tong)溫(wen)度(du)下的(de)導熱(re)(re)系數(見表1)都處(chu)于(yu)較(jiao)(jiao)低(di)位置,同(tong)時(shi)(shi)在高(gao)溫(wen)下的(de)收縮率也是較(jiao)(jiao)低(di)[1]。因(yin)此(ci)低(di)導熱(re)(re)多層(ceng)(ceng)復(fu)合(he)莫(mo)來石磚具(ju)(ju)有(you)(you)高(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)耐磨、高(gao)抗蝕、高(gao)荷重軟(ruan)化溫(wen)度(du)以及優良的(de)抗熱(re)(re)震性能,完全(quan)滿足了(le)大中型水泥回(hui)轉窯生(sheng)產工藝的(de)要(yao)求,同(tong)時(shi)(shi)由于(yu)其具(ju)(ju)有(you)(you)低(di)導熱(re)(re)的(de)特(te)性,使得筒體外表溫(wen)度(du)降低(di),減少了(le)噸熟料原煤消耗,同(tong)時(shi)(shi)延長了(le)筒體使用(yong)壽命(ming),從而能為水泥企業帶(dai)來較(jiao)(jiao)大的(de)社會經濟效益(yi)。
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,中層為重質或西安輕質保溫磚,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。內層也有用耐用的硅藻土磚輕質莫來(lai)石(shi)、高(gao)(gao)鋁(lv)等輕質磚(zhuan)(zhuan)或(huo)者板,以(yi)輕質氧化鋁(lv)、莫來(lai)石(shi)等空心球磚(zhuan)(zhuan)為主(zhu)體(ti)。中層的重質材(cai)(cai)料(liao)仍然采用低(di)鋁(lv)高(gao)(gao)硅(gui)、高(gao)(gao)鋁(lv)低(di)硅(gui)、莫來(lai)石(shi)磚(zhuan)(zhuan)與(yu)堇青石(shi)、焦寶石(shi)與(yu)莫來(lai)石(shi)等材(cai)(cai)料(liao)制成(cheng)的重質材(cai)(cai)料(liao)為主(zhu)。外(wai)層的低(di)溫耐火(huo)材(cai)(cai)料(liao)主(zhu)要以(yi)鋁(lv)礬(fan)土、焦寶石(shi)、粘土等制作而成(cheng),相對(dui)鋁(lv)含量(liang)偏低(di),耐溫性能較(jiao)差但價(jia)格較(jiao)低(di)。
玻璃對硅藻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硅藻土磚廠家耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)新(xin)鮮(xian)表面進行化(hua)學侵(qin)蝕(shi)(shi)。這兩種侵(qin)蝕(shi)(shi)共同作(zuo)用(yong)的(de)結果,使池壁磚損壞(huai)很快。但是上部(bu)結構只受到與(yu)玻(bo)璃成分相同的(de)配合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)粉(fen)塵(chen)侵(qin)蝕(shi)(shi),此處沒有液流的(de)物理(li)侵(qin)蝕(shi)(shi)。所以化(hua)學侵(qin)蝕(shi)(shi)的(de)生成物留(liu)在(zai)耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)表面,這就(jiu)起到了(le)保護作(zuo)用(yong),防(fang)止了(le)配合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)粉(fen)塵(chen)對耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)進一步侵(qin)蝕(shi)(shi)。由此可以看出(chu)化(hua)學侵(qin)蝕(shi)(shi)的(de)破(po)壞(huai)程(cheng)度與(yu)物理(li)侵(qin)蝕(shi)(shi)情況有很大的(de)關系。
連鑄用功能耐用的硅藻土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西安耐火保溫磚的(de)(de)(de)生(sheng)產制造用(yong)原料技術。對(dui)材(cai)(cai)質的(de)(de)(de)性能(neng)要(yao)求,連(lian)鑄(zhu)要(yao)求其功能(neng)耐火材(cai)(cai)料具有良好(hao)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)熱震性、抗(kang)(kang)合成渣(zha)侵蝕、抗(kang)(kang)鋼液侵蝕以及適宜的(de)(de)(de)高溫強度。這些特性要(yao)求又因三大(da)件(jian)的(de)(de)(de)使用(yong)部(bu)位及鋼種、冶煉條件(jian)的(de)(de)(de)不同而存在(zai)(zai)差異(yi)。為了(le)更(geng)好(hao)地發揮連(lian)鑄(zhu)功能(neng)耐火材(cai)(cai)料在(zai)(zai)連(lian)鑄(zhu)工業(ye)的(de)(de)(de)作用(yong),今后(hou)還(huan)需(xu)在(zai)(zai)原料多樣(yang)化(hua)、復(fu)合化(hua)及新型(xing)防氧化(hua)劑等(deng)方面做進一步的(de)(de)(de)工作。