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高鋁聚輕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、擴散向日照高鋁聚輕磚耐火(huo)(huo)材(cai)料(liao)氣(qi)孔內滲透(tou)。尤其是當上(shang)部(bu)結構砌(qi)(qi)體有龜(gui)裂(lie)和未充滿泥漿的(de)砌(qi)(qi)縫時,會給耐火(huo)(huo)材(cai)料(liao)造成很大(da)的(de)破壞(huai)。隨著池爐技(ji)術的(de)進步,蓄熱室的(de)高度不斷增加,格子(zi)體自重對(dui)于下層格子(zi)磚及爐條碹(xuan)的(de)壓力(li)(li)很大(da),當化學侵蝕將其損(sun)壞(huai)后,在(zai)損(sun)壞(huai)部(bu)位(wei)由于應力(li)(li)集中而破壞(huai),結果會導致整個格子(zi)體的(de)倒塌。
質量好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,因質量好的高鋁聚輕磚哪家好鋯碳材(cai)料如果與內孔鋼水(shui)直接接觸,因其(qi)石墨含(han)量及結合強度(du)較低,在高速鋼流的沖刷下會(hui)被(bei)快速熔損,所以(yi)必須與本(ben)體鋁碳材(cai)料或內襯材(cai)料配合使用。抗(kang)鋼液侵蝕性(xing)好,尤其(qi)是內孔部分(fen),既要抗(kang)鋼水(shui)沖刷,又要耐化學侵蝕。浸在結晶器中(zhong)的本(ben)體部分(fen)很少(shao)被(bei)侵蝕,這也是選擇鋁碳質浸入式水(shui)口的主(zhu)要原因。
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日照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、高鋁聚輕磚哪家好尖晶石、鋯酸鈣等內襯材料的引入,因為無石墨(mo)或極大地(di)降低了(le)碳含量,從(cong)而對開澆熱沖擊不敏感,在一定(ding)程(cheng)度上也提(ti)高了(le)水口的抗熱震性(xing)。
裂損主要發生在烤窯階段。烤窯時,在日照隔熱耐火磚內部出現一定的溫度差,產生相應的機械應力。如升溫速度過快,超過了耐火材料允許的極限強度時,將出現裂紋,甚至裂成碎塊。電熔的、高度燒結的致密耐火材料最易破損。除溫差產生應力外,耐火材料晶型變化所造成的膨脹或收縮亦會產生應力。升溫過快時,晶型變化快,體積變化過劇,產生應力過大,使耐火材料開裂,因而,在烤窯時必須按事先制定的烤窯曲線升溫。烤窯后,質量好的高鋁聚輕磚哪家好耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)長期處在高溫作用下(xia),在該作業溫度下(xia)的耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)機(ji)械(xie)強度比(bi)在室(shi)溫下(xia)要低(di)得多。如果(guo)作用于耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)的機(ji)械(xie)負荷(he)偏大,則耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)會產生非(fei)彈性(xing)變形(與極黏的液(ye)體流動(dong)相似),而導(dao)致破壞。
通過日照輕質保溫磚在回轉窯的實際應用,起到了較好的保溫效果,在窯筒體外表風速為2.5m/s;室外平均溫度為25℃的情況下,使用質量好的高鋁聚輕磚輕質耐(nai)(nai)(nai)磨磚的筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)溫度為247℃,使(shi)(shi)用(yong)硅莫(mo)磚的筒(tong)(tong)體(ti)(ti)(ti)(ti)表面溫度為289℃。新型(xing)襯(chen)體(ti)(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou),用(yong)新型(xing)襯(chen)體(ti)(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou),通(tong)過對耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)(cai)料安(an)裝進行改造,可(ke)(ke)以(yi)提高耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)(cai)料的使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming),從而達到節能的效果。篦(bi)冷機通(tong)過襯(chen)體(ti)(ti)(ti)(ti)改造后的節能情(qing)況大(da)(da)大(da)(da)改善,篦(bi)冷機頂部施(shi)工難(nan)度大(da)(da),尤(you)其一段(duan)頂部環境溫度可(ke)(ke)達1100℃,熱氣流對耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)(cai)料沖刷(shua)嚴重,因此(ci)經常出現(xian)剝落(luo)、燒(shao)塌現(xian)象(xiang),耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)(cai)料使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)短。采用(yong)陶瓷(ci)錨固件整體(ti)(ti)(ti)(ti)澆注作的方法可(ke)(ke)以(yi)大(da)(da)幅度提高襯(chen)體(ti)(ti)(ti)(ti)的使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming),而且還可(ke)(ke)以(yi)降低(di)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)襯(chen)體(ti)(ti)(ti)(ti)的導熱系數。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由日照高鋁聚輕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,大量的質量好的莫來石(shi)磚對緊密的(de)(de)氧(yang)(yang)化物陶(tao)瓷(ci)基(ji)質(zhi)(zhi)及結(jie)合網絡起到了(le)阻(zu)斷隔(ge)離作(zuo)用,就(jiu)像(xiang)氣孔一(yi)樣,使熱(re)應力掉進(jin)了(le)“黑(hei)洞”,因(yin)而能(neng)夠阻(zu)止裂(lie)紋擴展,其(qi)比氣孔絕熱(re)更(geng)可(ke)貴(gui)的(de)(de)一(yi)點是(shi)(shi)(shi),不(bu)對熔渣(zha)潤濕,不(bu)會吸(xi)收(shou)液(ye)渣(zha)“填坑”。要說明(ming)的(de)(de)是(shi)(shi)(shi),不(bu)同于(yu)常見的(de)(de)金屬(shu)及其(qi)氧(yang)(yang)化物等,石(shi)墨(mo)的(de)(de)熱(re)導(dao)(dao)率隨(sui)溫度的(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)反而降低,在(zai)極高(gao)(gao)(gao)溫度下趨于(yu)不(bu)導(dao)(dao)熱(re)狀態,這對石(shi)墨(mo)作(zuo)為連(lian)鑄功能(neng)耐火(huo)材(cai)料的(de)(de)應用也(ye)(ye)大有(you)裨益,在(zai)持續高(gao)(gao)(gao)溫應用條件下可(ke)以使材(cai)料保持基(ji)本恒定的(de)(de)溫度梯度。增強抗侵(qin)蝕性,因(yin)其(qi)對渣(zha)、熔劑及鋼(gang)水的(de)(de)不(bu)潤濕性,不(bu)僅自身不(bu)容易被侵(qin)蝕,還(huan)進(jin)而能(neng)夠保護包裹(guo)纏(chan)繞的(de)(de)基(ji)質(zhi)(zhi)顆粒。另外,就(jiu)是(shi)(shi)(shi)石(shi)墨(mo)特(te)異的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)溫性能(neng),與一(yi)般耐高(gao)(gao)(gao)溫材(cai)料不(bu)同,石(shi)墨(mo)的(de)(de)強度是(shi)(shi)(shi)隨(sui)溫度的(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)而增高(gao)(gao)(gao),這也(ye)(ye)賦(fu)予基(ji)質(zhi)(zhi)顆粒乃至基(ji)體材(cai)料較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)抗侵(qin)蝕性。