連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由云南漂珠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,大量的性價比高的莫來石磚對緊(jin)密的(de)(de)氧化物陶瓷基(ji)質及(ji)結合網(wang)絡起到了阻(zu)(zu)斷隔離作(zuo)用(yong)(yong),就像(xiang)氣孔一樣,使熱(re)應(ying)(ying)力掉進了“黑洞”,因(yin)而(er)能(neng)夠(gou)阻(zu)(zu)止裂紋(wen)擴展,其比氣孔絕熱(re)更可貴的(de)(de)一點(dian)是(shi),不(bu)(bu)對熔渣潤濕,不(bu)(bu)會吸收液渣“填(tian)坑”。要(yao)說明的(de)(de)是(shi),不(bu)(bu)同(tong)(tong)于常(chang)見的(de)(de)金屬及(ji)其氧化物等,石墨(mo)(mo)的(de)(de)熱(re)導率隨溫(wen)度的(de)(de)升(sheng)高(gao)反(fan)而(er)降低,在極高(gao)溫(wen)度下趨于不(bu)(bu)導熱(re)狀(zhuang)態,這(zhe)對石墨(mo)(mo)作(zuo)為連鑄功能(neng)耐(nai)火材料(liao)(liao)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)也大有裨益,在持(chi)續(xu)高(gao)溫(wen)應(ying)(ying)用(yong)(yong)條件下可以使材料(liao)(liao)保(bao)持(chi)基(ji)本(ben)恒定的(de)(de)溫(wen)度梯度。增強抗(kang)侵(qin)蝕性(xing),因(yin)其對渣、熔劑及(ji)鋼水的(de)(de)不(bu)(bu)潤濕性(xing),不(bu)(bu)僅自身(shen)不(bu)(bu)容易被侵(qin)蝕,還進而(er)能(neng)夠(gou)保(bao)護包裹纏繞的(de)(de)基(ji)質顆粒。另外,就是(shi)石墨(mo)(mo)特異的(de)(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng),與一般耐(nai)高(gao)溫(wen)材料(liao)(liao)不(bu)(bu)同(tong)(tong),石墨(mo)(mo)的(de)(de)強度是(shi)隨溫(wen)度的(de)(de)升(sheng)高(gao)而(er)增高(gao),這(zhe)也賦予基(ji)質顆粒乃至基(ji)體材料(liao)(liao)較高(gao)的(de)(de)抗(kang)侵(qin)蝕性(xing)。
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,因性價比高的漂珠磚哪家好鋯碳(tan)材(cai)料如果與(yu)內孔(kong)鋼(gang)水直接接觸,因(yin)其石墨含(han)量及結合強度較低,在高(gao)速(su)鋼(gang)流的沖(chong)刷(shua)下會(hui)被(bei)快速(su)熔(rong)損(sun),所(suo)以必須與(yu)本(ben)體(ti)鋁碳(tan)材(cai)料或內襯材(cai)料配合使用。抗鋼(gang)液侵蝕性好,尤(you)其是(shi)內孔(kong)部(bu)分,既要抗鋼(gang)水沖(chong)刷(shua),又要耐化學侵蝕。浸(jin)在結晶器中的本(ben)體(ti)部(bu)分很(hen)少被(bei)侵蝕,這也是(shi)選擇鋁碳(tan)質浸(jin)入式(shi)水口(kou)的主要原因(yin)。
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、氧化硅及合成云南漂珠磚莫來石(shi)、尖晶石(shi)、碳(tan)(tan)化硅、賽隆、阿隆等,碳(tan)(tan)源有(you)鱗(lin)片石(shi)墨、無定形(xing)碳(tan)(tan)、瀝青、石(shi)墨微(wei)粉等;輔料發(fa)展更為全(quan)面、細微(wei),各種防(fang)(fang)氧(yang)化劑(ji)(硅粉、碳(tan)(tan)化硅、低熔點玻璃粉、含硼材料、鋁粉、鋯化合物等)、增強劑(ji)、成(cheng)型助劑(ji)、防(fang)(fang)潮劑(ji)等;結合劑(ji)雖仍以(yi)酚醛(quan)樹脂為主,有(you)的輔以(yi)瀝青混合結合,酚醛(quan)樹脂的引入形(xing)態、稀釋調和(he)劑(ji)、各種改(gai)性體(ti)(硼改(gai)性、鎳改(gai)性、碳(tan)(tan)化硅改(gai)性、白炭黑或有(you)機(ji)硅改(gai)性等)等各公司不一,發(fa)展變化較大。
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。對性價比高的漂珠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,是侵蝕劑滲入漂珠磚耐火材料(liao)(liao)內(nei)部的通(tong)道,并使侵蝕面增加。相對于晶相來說,玻(bo)(bo)璃相是薄弱環節,其(qi)化學穩(wen)定性差,要提高耐火材料(liao)(liao)的抗(kang)侵蝕,必須使其(qi)高溫(wen)的穩(wen)定晶相增多,玻(bo)(bo)璃相含量減少,且(qie)軟化溫(wen)度和黏(nian)度要大(da),氣孔率盡可(ke)能低。
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,云南漂珠磚重質(zhi)(zhi)磚(zhuan)基本(ben)上(shang)在(zai)建筑衛生陶瓷的(de)隧道(dao)窯(yao)、軌道(dao)窯(yao)等(deng)除非(fei)有特(te)殊需求外不再使用。而在(zai)耐(nai)腐蝕的(de)窯(yao)爐(lu)如熔(rong)塊窯(yao)、做色料(liao)(liao)的(de)梭式窯(yao)、回轉窯(yao)等(deng)領域仍然使用重質(zhi)(zhi)耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)(liao)。目的(de)是(shi)為了不至(zhi)于掉渣、抗腐蝕強度好。特(te)別是(shi)熔(rong)塊窯(yao),物(wu)料(liao)(liao)直(zhi)接和隔熱耐(nai)火(huo)磚(zhuan)接觸,更應(ying)該(gai)謹慎選(xuan)擇(ze)重質(zhi)(zhi)耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)(liao),尤其是(shi)材(cai)質(zhi)(zhi)、密(mi)度和導(dao)熱系數等(deng)。這(zhe)類窯(yao)爐(lu)的(de)特(te)點(dian)恰恰和隧道(dao)窯(yao)、軌道(dao)窯(yao)相反,一(yi)般重質(zhi)(zhi)耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)(liao)在(zai)內層而重質(zhi)(zhi)耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)(liao)和保溫材(cai)料(liao)(liao)在(zai)中外層。
在形成漂珠磚莫來石晶體后,晶體的發育對于產品的性能影響也很大。產品的性能隨著晶粒的尺寸增大而提高,但晶粒尺寸達到一定數值后,晶粒尺寸進一步增加反而對于產品性能有所削弱。不過對于快燒的建陶產品而言,發育過大的晶粒尺寸的影響是微乎其微,因為燒成制度中并沒有足夠的時間讓晶體得到良好的發育長大。我們所要注意的是,如在釉料中引入高純結晶產品時,需要控制其晶粒尺寸。許多的氧化物或礦化劑對莫來石磚的形成有促進作用,其中MgO和FeO對黏土礦物轉化成云南性價比高的漂珠磚莫(mo)來(lai)石(shi)晶體的(de)過程影(ying)響(xiang)最大,可以有效降低莫(mo)來(lai)石(shi)的(de)合成溫度,MgO和FeO對莫(mo)來(lai)石(shi)化(hua)的(de)礦(kuang)化(hua)作用主要(yao)是通過液相發揮效用。