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耐用的焦爐隔熱磚廠家耐(nai)火材料造(zao)成很大的破壞。
窯爐用耐材包括窯爐的墻體和萱頂,一般分內外三層,內層為輕質保溫棉、氈、板等,中層為重質或安徽輕質保溫磚,外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內層的輕質保溫層近幾年發展比較迅速,以低溫莫來石纖維為主,兼顧了高溫莫來石纖維、高鋁莫來石纖維、含鋯莫來石纖維等,在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內層也有用耐用的焦爐隔熱磚輕(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)(lai)石、高鋁等輕(qing)質(zhi)磚或者板,以輕(qing)質(zhi)氧化鋁、莫(mo)來(lai)(lai)石等空心球磚為主體。中層(ceng)的(de)重(zhong)質(zhi)材(cai)料仍然(ran)采用低(di)鋁高硅、高鋁低(di)硅、莫(mo)來(lai)(lai)石磚與(yu)堇青(qing)石、焦寶(bao)石與(yu)莫(mo)來(lai)(lai)石等材(cai)料制成(cheng)(cheng)的(de)重(zhong)質(zhi)材(cai)料為主。外層(ceng)的(de)低(di)溫耐(nai)火材(cai)料主要(yao)以鋁礬土、焦寶(bao)石、粘土等制作(zuo)而成(cheng)(cheng),相(xiang)對(dui)鋁含(han)量偏低(di),耐(nai)溫性能較差但價(jia)格較低(di)。
熔融玻璃與耐用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。但是硼硅玻璃對焦爐隔熱磚廠家耐火(huo)材料(liao)(liao)的化(hua)學侵蝕與鈉鈣硅(gui)玻璃不同(tong)。尤其是低堿或無(wu)堿硼(peng)硅(gui)玻璃,其酸(suan)性氧化(hua)物含量高(gao),熔化(hua)溫度也高(gao)。因此要(yao)使用特殊的耐火(huo)材料(liao)(liao)。
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耐用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、氧化硅及合成安徽焦爐隔熱磚莫來石(shi)(shi)、尖晶(jing)石(shi)(shi)、碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)、賽隆、阿隆等,碳(tan)(tan)源有(you)鱗(lin)片石(shi)(shi)墨、無定形碳(tan)(tan)、瀝(li)青、石(shi)(shi)墨微粉(fen)(fen)等;輔料發展更(geng)為全(quan)面、細微,各(ge)種防(fang)氧化(hua)劑(ji)(硅(gui)(gui)粉(fen)(fen)、碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)、低熔(rong)點玻璃(li)粉(fen)(fen)、含硼(peng)材(cai)料、鋁粉(fen)(fen)、鋯化(hua)合物等)、增(zeng)強劑(ji)、成型助(zhu)劑(ji)、防(fang)潮劑(ji)等;結(jie)合劑(ji)雖仍以酚醛樹脂(zhi)為主,有(you)的輔以瀝(li)青混合結(jie)合,酚醛樹脂(zhi)的引入形態、稀釋調和(he)劑(ji)、各(ge)種改性(xing)(xing)體(硼(peng)改性(xing)(xing)、鎳(nie)改性(xing)(xing)、碳(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)改性(xing)(xing)、白炭黑或(huo)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)改性(xing)(xing)等)等各(ge)公司(si)不一,發展變(bian)化(hua)較大(da)。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由安徽焦爐隔熱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,大量的耐用的莫來石(shi)磚對(dui)緊(jin)密(mi)的(de)氧化(hua)物(wu)陶瓷基(ji)質及結合(he)網絡(luo)起到了阻(zu)斷隔離作用,就像氣(qi)孔(kong)一(yi)樣(yang),使熱(re)應力(li)掉進(jin)了“黑洞(dong)”,因而能夠(gou)阻(zu)止裂(lie)紋(wen)擴展(zhan),其(qi)比氣(qi)孔(kong)絕熱(re)更可(ke)貴(gui)的(de)一(yi)點是(shi),不(bu)(bu)對(dui)熔渣潤(run)(run)濕(shi),不(bu)(bu)會吸收液渣“填坑”。要說明的(de)是(shi),不(bu)(bu)同于(yu)常(chang)見的(de)金屬及其(qi)氧化(hua)物(wu)等(deng),石(shi)墨(mo)(mo)的(de)熱(re)導(dao)率(lv)隨(sui)溫度(du)的(de)升高(gao)反而降低,在極高(gao)溫度(du)下趨于(yu)不(bu)(bu)導(dao)熱(re)狀態,這(zhe)對(dui)石(shi)墨(mo)(mo)作為連鑄功能耐火材料(liao)(liao)的(de)應用也大(da)有裨益(yi),在持續(xu)高(gao)溫應用條件下可(ke)以(yi)使材料(liao)(liao)保(bao)(bao)持基(ji)本恒定的(de)溫度(du)梯度(du)。增強(qiang)抗侵蝕性(xing),因其(qi)對(dui)渣、熔劑及鋼水的(de)不(bu)(bu)潤(run)(run)濕(shi)性(xing),不(bu)(bu)僅自身不(bu)(bu)容(rong)易被侵蝕,還進(jin)而能夠(gou)保(bao)(bao)護包裹(guo)纏(chan)繞的(de)基(ji)質顆(ke)粒。另外(wai),就是(shi)石(shi)墨(mo)(mo)特異的(de)耐高(gao)溫性(xing)能,與(yu)一(yi)般耐高(gao)溫材料(liao)(liao)不(bu)(bu)同,石(shi)墨(mo)(mo)的(de)強(qiang)度(du)是(shi)隨(sui)溫度(du)的(de)升高(gao)而增高(gao),這(zhe)也賦予基(ji)質顆(ke)粒乃至基(ji)體材料(liao)(liao)較高(gao)的(de)抗侵蝕性(xing)。