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質量好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、氧化硅及合成龍口莫來石隔熱磚莫來(lai)石、尖晶(jing)石、碳(tan)化硅(gui)、賽(sai)隆、阿隆等,碳(tan)源(yuan)有(you)鱗片石墨(mo)、無定形碳(tan)、瀝(li)青、石墨(mo)微粉等;輔料發展(zhan)更為全面、細微,各(ge)(ge)種防氧(yang)化劑(硅(gui)粉、碳(tan)化硅(gui)、低熔點玻(bo)璃粉、含硼(peng)材料、鋁粉、鋯(gao)化合(he)物等)、增強(qiang)劑、成(cheng)型助劑、防潮(chao)劑等;結合(he)劑雖仍以(yi)酚(fen)醛(quan)樹脂為主(zhu),有(you)的(de)輔以(yi)瀝(li)青混合(he)結合(he),酚(fen)醛(quan)樹脂的(de)引入形態、稀釋調和劑、各(ge)(ge)種改(gai)(gai)性(xing)(xing)體(硼(peng)改(gai)(gai)性(xing)(xing)、鎳改(gai)(gai)性(xing)(xing)、碳(tan)化硅(gui)改(gai)(gai)性(xing)(xing)、白炭黑或有(you)機硅(gui)改(gai)(gai)性(xing)(xing)等)等各(ge)(ge)公(gong)司不一,發展(zhan)變化較大。
熔融玻璃與質量好的耐火保溫磚的反應造成的侵蝕,這種侵蝕以與玻璃液接觸的池壁磚為代表。玻璃中最重要的是鈉鈣硅玻璃。一般的瓶罐玻璃和平板玻璃都屬于這一類。這種玻璃中以SO?為主要成分,含量在70%左右,Na?O含量15%左右,CaO含量在10%左右,還有少量的Al?O?和MgO。為了改善玻璃的性能,以鈉鈣硅玻璃為基礎可以引入氧化物。這些玻璃雖然種類較多,但都可以簡化為SO?含量、堿金屬氧化物含量和堿土金屬氧化物含量(CaO+MgO+BaO)來考慮。只要上述三種氧化物含量基本相同,則對耐火材料的化學侵蝕也基本相同。但是硼硅玻璃對莫來石隔熱磚價格耐火(huo)(huo)材料的化學侵蝕與鈉(na)鈣(gai)硅玻(bo)璃不同。尤其是低(di)堿或無堿硼硅玻(bo)璃,其酸性氧(yang)化物含量高(gao),熔化溫度(du)也高(gao)。因此要使用(yong)特(te)殊的耐火(huo)(huo)材料。
連鑄用功能質量好的莫來石隔熱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龍口耐(nai)(nai)火(huo)保溫磚的生產制造用(yong)原料(liao)技術。對材(cai)(cai)質的性能(neng)要求,連(lian)鑄要求其(qi)功(gong)能(neng)耐(nai)(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)具有良好的抗熱震性、抗合成渣侵蝕、抗鋼液侵蝕以(yi)及(ji)適宜的高(gao)溫強度。這些特性要求又因三(san)大件(jian)的使用(yong)部位及(ji)鋼種、冶(ye)煉(lian)條件(jian)的不同而存在(zai)差(cha)異。為了更好地發揮(hui)連(lian)鑄功(gong)能(neng)耐(nai)(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)在(zai)連(lian)鑄工(gong)業的作用(yong),今后還(huan)需在(zai)原料(liao)多樣(yang)化、復合化及(ji)新型防氧化劑等方面做進(jin)一步(bu)的工(gong)作。
玻璃和配合料的揮發物在池爐的上部空間和蓄熱室中部都存在,對這些部位的耐火保溫磚進行化學侵蝕。揮發物的成分主要是莫來石隔熱磚堿金屬氧化物的化合物和硼的化合物,還有氟化物、氯化物和硫的化合物。這些揮發物除以氣相狀態與耐火材料發生化學反應外,在溫度低時還會凝結成液相與耐火材料發生化學反應。其中鈉的化合物在1400℃。時就會冷凝。這些冷凝液體通過浸潤、擴散向龍口莫來石隔熱磚耐(nai)火(huo)材料(liao)氣孔內滲透(tou)。尤其是(shi)當(dang)上部結(jie)構砌體有龜裂和未充滿泥漿(jiang)的(de)(de)砌縫時(shi),會(hui)給耐(nai)火(huo)材料(liao)造成很大的(de)(de)破(po)壞。隨著池爐(lu)(lu)技術的(de)(de)進步,蓄(xu)熱室(shi)的(de)(de)高度不斷增加,格子體自重對于下層格子磚及(ji)爐(lu)(lu)條碹的(de)(de)壓力很大,當(dang)化(hua)學侵蝕(shi)將(jiang)其損(sun)壞后,在損(sun)壞部位(wei)由(you)于應(ying)力集中(zhong)而破(po)壞,結(jie)果會(hui)導致整個(ge)格子體的(de)(de)倒塌。
莫來石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,由此可得出龍口莫來石隔熱磚保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)磚(zhuan)的(de)(de)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)性能要比(bi)耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)的(de)(de)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)性能好(hao)的(de)(de)多。保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)磚(zhuan)的(de)(de)耐(nai)(nai)火(huo)度(du)一般(ban)在(zai)(zai)1400度(du)以下,而耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)的(de)(de)耐(nai)(nai)火(huo)度(du)在(zai)(zai)1400度(du)以上(shang)。保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)磚(zhuan)一般(ban)都是輕質保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)材料(liao),密(mi)度(du)一般(ban)在(zai)(zai)0.8-1.0g/cm3而耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)的(de)(de)密(mi)度(du)基(ji)本都在(zai)(zai)2.0g/cm3以上(shang)。耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)的(de)(de)機(ji)械強(qiang)度(du)高(gao)(gao),使用周期長,并且化(hua)學(xue)穩定(ding)(ding)性好(hao),不(bu)(bu)(bu)與物料(liao)發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)反應(ying)和耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性能好(hao),最高(gao)(gao)耐(nai)(nai)熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)可達到(dao)1900℃。特別(bie)適(shi)用于化(hua)肥廠(chang)高(gao)(gao)低溫(wen)(wen)(wen)變換爐、轉化(hua)爐、加(jia)氫轉化(hua)器、脫硫槽及甲烷化(hua)爐中(zhong)。耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)與保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)磚(zhuan)的(de)(de)區別(bie)很(hen)大,他們(men)的(de)(de)使用環境(jing)、范圍、作用都不(bu)(bu)(bu)相同。不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)位(wei)置會用到(dao)不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)材料(liao),在(zai)(zai)選(xuan)購材料(liao)時,我們(men)要根據自己的(de)(de)實(shi)際情況,決定(ding)(ding)使用哪種耐(nai)(nai)火(huo)材料(liao)適(shi)合自己用的(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,龍口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莫來石隔熱磚價格耐(nai)(nai)(nai)(nai)火材料(liao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火度不夠,耐(nai)(nai)(nai)(nai)火材料(liao)就被(bei)(bei)燒熔(rong)。有時,耐(nai)(nai)(nai)(nai)火度合格,但荷重(zhong)軟化溫度偏(pian)低,則長期使用時,耐(nai)(nai)(nai)(nai)火材料(liao)也會軟化變形,影響了整個(ge)砌體的(de)(de)穩(wen)性(xing)(xing)和(he)使用壽命。燒損(sun)嚴重(zhong)程度視溫度和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火材料(liao)的(de)(de)性(xing)(xing)質而定。小爐噴火口碹、小爐腿、舌頭、蓄熱室碹、熔(rong)化部(bu)窯(yao)碹和(he)胸墻等(deng)是易被(bei)(bei)燒損(sun)的(de)(de)部(bu)位(wei)。玻璃池窯(yao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)火材料(liao)在生產過程中受到的(de)(de)侵蝕是不可避免的(de)(de)。