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太原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、焦爐隔熱磚廠家尖(jian)晶石(shi)(shi)、鋯(gao)酸鈣(gai)等(deng)內襯材料(liao)的引入,因為無石(shi)(shi)墨或(huo)極(ji)大地(di)降低(di)了碳含量,從而對開(kai)澆(jiao)熱(re)沖擊(ji)不(bu)敏感,在(zai)一定程(cheng)度上也(ye)提高了水口的抗(kang)熱(re)震(zhen)性。
抗鋼液侵蝕性越高越好,尤其是棒頭材料。這是因為棒頭區域承受高湍流鋼水的持續沖刷侵蝕,蝕損較快會導致控流不好或失控終澆。現多采用太原隔熱耐火磚或鋯碳復合料(適用于大多數碳素鋼)及鎂碳料。性價比高的焦爐隔熱磚廠家高溫(wen)強(qiang)度(du)指標要求不高,因(yin)為塞(sai)棒(bang)壁相(xiang)對較(jiao)厚(hou),有(you)足(zu)夠強(qiang)度(du),故(gu)而(er)(er)幾(ji)乎所(suo)有(you)廠(chang)家均把生產過(guo)程中(zhong)的(de)廢(fei)品、廢(fei)料(liao)、車削料(liao)、集塵回收(shou)料(liao)經過(guo)破碎、分(fen)篩、烘烤(或燒成除碳(tan))回加進塞(sai)棒(bang)本體(ti)料(liao),可以(yi)引入(ru)50%(w)左右。由于(yu)塞(sai)棒(bang)使(shi)用中(zhong)需要垂直固定,且(qie)進行高頻往復(fu)沖(chong)動(dong),對強(qiang)度(du)也有(you)最低要求,一般而(er)(er)論,本體(ti)材料(liao)燒后(hou)常溫(wen)抗折強(qiang)度(du)不得低于(yu)4MPa。
玻璃液沿著焦爐隔熱磚耐火材料流動時具有滴水穿石的功效,把耐火材料磨出一條條溝槽,這是機械磨損。主要磨損部位在玻璃液面處。另外,在循環液流流動處(特別是液流紊亂處)也明顯可見。當液面波動及液流變化(如受溫度波動影響)時,磨損加劇。物理侵蝕與時間、溫度有很大的關系。物理侵蝕最重要的是玻璃液流的沖刷作用和隔熱磚。在高溫區,熔融玻璃液流的沖刷作用會使化學侵蝕速率成倍增加。在低溫區域,化學侵蝕很小,主要是液流沖刷的物理侵蝕。在熔化池高溫區,玻璃流黏度低,液流強烈。尤其是使用電助熔和鼓泡以后,液流更為強烈。強烈的沖刷作用與化學侵蝕配合會對性價比高的焦爐隔熱磚廠家耐火材料造(zao)成很大(da)的破(po)壞(huai)。
性價比高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,太原焦爐隔熱磚重(zhong)質(zhi)磚基本上在(zai)(zai)建筑(zhu)衛生(sheng)陶瓷的隧道窯(yao)、軌(gui)道窯(yao)等除非(fei)有特殊需求(qiu)外(wai)不再使用。而(er)(er)在(zai)(zai)耐腐蝕(shi)的窯(yao)爐如(ru)熔(rong)塊窯(yao)、做色料(liao)(liao)(liao)(liao)的梭式窯(yao)、回轉窯(yao)等領域仍然使用重(zhong)質(zhi)耐火材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)。目的是(shi)為了不至于掉渣、抗腐蝕(shi)強度(du)好。特別(bie)是(shi)熔(rong)塊窯(yao),物(wu)料(liao)(liao)(liao)(liao)直接和(he)(he)隔熱耐火磚接觸,更應該謹慎選(xuan)擇重(zhong)質(zhi)耐火材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao),尤其是(shi)材(cai)(cai)質(zhi)、密度(du)和(he)(he)導熱系數等。這類窯(yao)爐的特點恰恰和(he)(he)隧道窯(yao)、軌(gui)道窯(yao)相反,一(yi)般重(zhong)質(zhi)耐火材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)在(zai)(zai)內層(ceng)而(er)(er)重(zhong)質(zhi)耐火材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)和(he)(he)保溫材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)在(zai)(zai)中(zhong)外(wai)層(ceng)。
低導熱多層焦爐隔熱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太原焦爐隔熱磚莫來石(shi)相含(han)量,幾(ji)乎不(bu)含(han)剛玉相,其保溫(wen)層(ceng)具備比工(gong)(gong)作(zuo)層(ceng)更低(di)的導(dao)熱(re)系數,且與工(gong)(gong)作(zuo)層(ceng)具有(you)良好(hao)的結合性、較(jiao)高(gao)(gao)的強度(du)及(ji)耐磨(mo)性。隔熱(re)層(ceng)選用含(han)鋯(gao)纖維板,因含(han)鋯(gao)纖維板在(zai)不(bu)同溫(wen)度(du)下的導(dao)熱(re)系數(見表1)都處于較(jiao)低(di)位置(zhi),同時(shi)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下的收(shou)縮(suo)率也是較(jiao)低(di)[1]。因此低(di)導(dao)熱(re)多層(ceng)復合莫來石(shi)磚具有(you)高(gao)(gao)強度(du)、高(gao)(gao)耐磨(mo)、高(gao)(gao)抗蝕、高(gao)(gao)荷重軟化溫(wen)度(du)以及(ji)優良的抗熱(re)震性能(neng),完全滿足了大(da)中型水泥回轉窯生產(chan)工(gong)(gong)藝的要求,同時(shi)由(you)于其具有(you)低(di)導(dao)熱(re)的特性,使(shi)得筒(tong)體(ti)外表溫(wen)度(du)降低(di),減少了噸熟料原(yuan)煤消(xiao)耗,同時(shi)延長了筒(tong)體(ti)使(shi)用壽命(ming),從(cong)而能(neng)為水泥企業(ye)帶來較(jiao)大(da)的社會經濟效益。