連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由太原耐火保溫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,大量的質量好的莫(mo)來石(shi)(shi)磚(zhuan)對(dui)緊密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化物陶瓷基質(zhi)(zhi)及(ji)結合網絡(luo)起(qi)到(dao)了(le)阻斷(duan)隔離作用(yong)(yong),就像(xiang)氣(qi)孔(kong)一樣(yang),使熱(re)(re)應力掉(diao)進(jin)了(le)“黑洞(dong)”,因而(er)能(neng)夠阻止裂紋擴展,其(qi)比(bi)氣(qi)孔(kong)絕熱(re)(re)更可(ke)貴的(de)(de)(de)(de)(de)一點是(shi),不對(dui)熔(rong)渣潤濕,不會吸收液渣“填坑”。要說明的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi),不同于(yu)常(chang)見的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)及(ji)其(qi)氧(yang)化物等,石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)導率隨(sui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao)反而(er)降低(di),在極高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)下趨(qu)于(yu)不導熱(re)(re)狀態,這(zhe)對(dui)石(shi)(shi)墨(mo)作為(wei)連鑄功能(neng)耐火材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)也大有裨益,在持(chi)續高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)應用(yong)(yong)條件下可(ke)以使材料(liao)保(bao)持(chi)基本恒(heng)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)梯度(du)。增(zeng)強(qiang)抗(kang)侵(qin)蝕(shi)性,因其(qi)對(dui)渣、熔(rong)劑及(ji)鋼水的(de)(de)(de)(de)(de)不潤濕性,不僅自身不容易被侵(qin)蝕(shi),還進(jin)而(er)能(neng)夠保(bao)護包裹纏繞的(de)(de)(de)(de)(de)基質(zhi)(zhi)顆粒(li)。另外(wai),就是(shi)石(shi)(shi)墨(mo)特異的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng),與(yu)一般耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)材料(liao)不同,石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)是(shi)隨(sui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao)而(er)增(zeng)高(gao)(gao),這(zhe)也賦予基質(zhi)(zhi)顆粒(li)乃至基體材料(liao)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)侵(qin)蝕(shi)性。
質量好的重質耐火保溫磚基本有以下幾個品種:酸性磚:硅磚(SiO2),耐火粘土磚(SiO2+Al2O3),中性磚:高鋁磚,鉻磚(Cr2O3+Al2O3,MgO,FeO),堿性磚:鎂磚,鉻鎂磚,白云石磚,特種磚:尖晶石磚,鋯英石磚,氧化鋯磚,碳磚,碳化硅磚,其他磚。陶瓷窯爐最早用耐火材料以重質磚為主,隨著輕質隔熱耐火材料的不斷完善,太原耐火保溫磚重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)(zhi)磚基(ji)本上在(zai)建筑衛(wei)生陶瓷的(de)隧道窯(yao)、軌(gui)道窯(yao)等除(chu)非有特殊需求外(wai)不(bu)再使用(yong)(yong)。而在(zai)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕的(de)窯(yao)爐如熔塊(kuai)窯(yao)、做色(se)料(liao)的(de)梭式(shi)窯(yao)、回轉窯(yao)等領域(yu)仍(reng)然使用(yong)(yong)重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)火(huo)材料(liao)。目(mu)的(de)是(shi)為了不(bu)至于掉渣、抗腐(fu)蝕強度好。特別是(shi)熔塊(kuai)窯(yao),物料(liao)直接和(he)隔熱耐(nai)(nai)火(huo)磚接觸,更(geng)應該謹慎選擇重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)火(huo)材料(liao),尤其是(shi)材質(zhi)(zhi)(zhi)、密度和(he)導熱系數等。這類窯(yao)爐的(de)特點恰(qia)(qia)恰(qia)(qia)和(he)隧道窯(yao)、軌(gui)道窯(yao)相反(fan),一般重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)火(huo)材料(liao)在(zai)內層而重(zhong)(zhong)質(zhi)(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)火(huo)材料(liao)和(he)保溫材料(liao)在(zai)中外(wai)層。
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、氧化硅及合成太原耐火保溫磚莫來石(shi)、尖晶石(shi)、碳化(hua)硅(gui)(gui)(gui)、賽隆、阿隆等(deng)(deng)(deng),碳源有(you)鱗片石(shi)墨(mo)、無定形碳、瀝(li)青、石(shi)墨(mo)微粉等(deng)(deng)(deng);輔料(liao)發(fa)展更為全面、細微,各種防氧化(hua)劑(ji)(ji)(硅(gui)(gui)(gui)粉、碳化(hua)硅(gui)(gui)(gui)、低熔點(dian)玻璃粉、含硼材料(liao)、鋁粉、鋯(gao)化(hua)合(he)物等(deng)(deng)(deng))、增強劑(ji)(ji)、成型助劑(ji)(ji)、防潮劑(ji)(ji)等(deng)(deng)(deng);結合(he)劑(ji)(ji)雖(sui)仍以(yi)酚(fen)醛樹(shu)脂為主,有(you)的(de)輔以(yi)瀝(li)青混合(he)結合(he),酚(fen)醛樹(shu)脂的(de)引入形態、稀釋調和劑(ji)(ji)、各種改性(xing)(xing)(xing)(xing)體(ti)(硼改性(xing)(xing)(xing)(xing)、鎳改性(xing)(xing)(xing)(xing)、碳化(hua)硅(gui)(gui)(gui)改性(xing)(xing)(xing)(xing)、白炭黑或有(you)機硅(gui)(gui)(gui)改性(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng))等(deng)(deng)(deng)各公司不一(yi),發(fa)展變化(hua)較大。
耐火材料是硅酸鹽學科的一個分支,硅酸鹽材料一般分為:水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料。而耐火材料從使用的角度來分又可分為:冶金工業用耐火材料、水泥行業用耐火材料、玻璃行業用耐火材料和其他耐火材料。其中陶瓷用耐火材料歸為其他耐火材料,建筑衛生陶瓷屬于陶瓷的一個分支,因而建筑衛生陶瓷用耐火材料理所當然的歸為其他用耐火材料一類了。理論上講,耐火材料質量好的耐火保溫磚又有定型耐火材料和不定型耐火材料之分,但一般不定型耐火材料多用于水泥、冶金窯爐,而玻璃行業和陶瓷行業用量不大,不定型耐火材料尤其是耐火骨料、耐火澆注料和耐火材料的膠凝劑等對部分質量好的隔熱磚起到(dao)不可估量(liang)的作用。