由于耐用的隔熱耐火磚具有如下特點:使用溫度高,可以在1300℃長時間使用,非金屬材料具有很強的耐酸堿侵蝕性能,不會出現金屬錨固件在高溫下的氧化、開焊而引起耐火材料剝落的現象;與耐火材料有相近的導熱系數,減少由于耐用的隔熱耐火磚漂珠磚的(de)(de)體積變化差(cha)異產生的(de)(de)應力;由于陶瓷錨(mao)固件(jian)代替(ti)金屬錨(mao)固件(jian)減少了熱橋(qiao)效應,使整(zheng)體導(dao)熱性能(neng)降低,因(yin)此節能(neng)效果也明顯(xian)增強。篦(bi)冷(leng)機矮(ai)(ai)墻(qiang)(qiang)要(yao)長期承受300-1450℃的(de)(de)高溫熟料顆粒的(de)(de)沖(chong)刷,同(tong)時跟(gen)冷(leng)熱空氣交替(ti)接觸,使矮(ai)(ai)墻(qiang)(qiang)損壞(huai)較快(kuai)(kuai)。目前采(cai)用矮(ai)(ai)墻(qiang)(qiang)整(zheng)體預制(zhi)的(de)(de)方(fang)法進行(xing)制(zhi)作(zuo),這(zhe)種方(fang)法有可(ke)以(yi)快(kuai)(kuai)速安裝、實現復(fu)雜形狀制(zhi)作(zuo)、免受水泥廠施工環境影響,而且制(zhi)作(zuo)過程給(gei)予充分的(de)(de)養護和烘烤可(ke)以(yi)達(da)到(dao)最(zui)佳的(de)(de)耐(nai)火材料性能(neng)。因(yin)此可(ke)以(yi)大大提高砌墻(qiang)(qiang)的(de)(de)使用壽(shou)命。更重(zhong)要(yao)的(de)(de)是矮(ai)(ai)墻(qiang)(qiang)砌塊采(cai)用了輕(qing)質和重(zhong)質材料復(fu)合(he),因(yin)此降低了耐(nai)火襯體的(de)(de)導(dao)熱系數,達(da)到(dao)了良好(hao)的(de)(de)節能(neng)效果。
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咸陽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、隔熱耐火磚價格尖晶(jing)石、鋯酸鈣等內襯材料的(de)引入,因為無石墨或極(ji)大(da)地降低了碳含(han)量,從而對開澆熱沖擊(ji)不敏感,在一定程度上也(ye)提高了水(shui)口的(de)抗熱震性。
窯系統表面散熱的熱損失包括預熱器、回轉窯和冷卻機。其中回轉窯的散熱損失占總散熱損失的50%以上,因此開發和研制用于回轉窯的新型節能磚對于水泥行業節能尤為重要。新型節能耐火材料主要以輕質骨料以及輕質造孔劑為原料制成的咸陽隔熱耐火磚輕質耐磨磚,它通過降低材料的密度和提高材料的氣孔率來降低耐火材料的導熱系數,從而達到保溫節能的目的。這種輕質耐磨磚主要用于回轉窯的分解帶。輕質耐磨磚用于水泥回傳窯如窯最后面,與其他咸陽隔熱耐火磚磚(zhuan)種(zhong)性能(neng)對比,輕質(zhi)耐(nai)磨磚(zhuan)有較低的導(dao)熱系(xi)數和(he)較低的體積(ji)密(mi)度(du)。荷重軟(ruan)化溫(wen)度(du)和(he)耐(nai)壓強度(du)也有所降低,但不影響輕質(zhi)保溫(wen)磚(zhuan)的使用,因為(wei)在這一(yi)區間,物料的熱負荷較小(xiao),固體物料的沖刷(shua)和(he)磨損也較輕,因此在耐(nai)火材料配(pei)置上(shang),主要考慮適抗堿侵蝕能(neng)力(li)即可。
在形成隔熱耐火磚莫來石晶體后,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對黏土礦物轉化成咸陽耐用的隔熱耐火磚莫(mo)(mo)來(lai)石晶體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)影(ying)響(xiang)最(zui)大,可以有效降低莫(mo)(mo)來(lai)石的(de)合成(cheng)溫度,MgO和FeO對(dui)莫(mo)(mo)來(lai)石化的(de)礦化作用(yong)主要是通過(guo)液相發揮效用(yong)。
此外,還要求晶相細小并均勻分布在玻璃相中,形成均勻致密的組織結構。焦爐隔熱磚表面不平整和裂紋會使侵蝕加劇,液面處的池壁磚和池壁磚砌縫處于易被玻璃液蝕損的地方,水平縫的蝕損比垂直縫嚴重,故要求砌體表面光滑,砲縫小,并要整塊立砌.煤氣與重油的燃燒產物及個別配合料組分的揮發物,也會腐蝕火焰空間、小爐、蓄熱室等處的隔熱耐火磚耐火材料。高溫下不同筑爐材料之間會相互反應,以致損壞。如1600~1650℃黏土磚和硅磚會劇烈反應,高鋁磚和硅磚會起中等反應,咸陽隔熱耐火磚電熔(rong)鋯剛(gang)(gang)(gang)(gang)玉(yu)(yu)磚與硅磚會起(qi)劇(ju)烈反(fan)應,嚴重共(gong)熔(rong)。電熔(rong)鋯剛(gang)(gang)(gang)(gang)玉(yu)(yu)磚與石英磚、白(bai)泡(pao)石起(qi)中等反(fan)應,而與剛(gang)(gang)(gang)(gang)玉(yu)(yu)磚起(qi)接觸(chu)反(fan)應。所以(yi),剛(gang)(gang)(gang)(gang)玉(yu)(yu)磚可用作過渡材料。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由咸陽隔熱耐火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)緊密的(de)(de)(de)(de)氧化物(wu)陶瓷基(ji)質及結合網絡(luo)起(qi)到了(le)阻(zu)斷隔離作(zuo)用(yong),就(jiu)像氣孔(kong)一(yi)樣,使熱(re)應(ying)(ying)力掉進了(le)“黑洞”,因而(er)能(neng)夠阻(zu)止裂紋擴展,其(qi)比氣孔(kong)絕熱(re)更可(ke)貴的(de)(de)(de)(de)一(yi)點是,不(bu)對(dui)熔(rong)渣潤濕(shi)(shi),不(bu)會吸收液(ye)渣“填(tian)坑”。要說明的(de)(de)(de)(de)是,不(bu)同(tong)于常見的(de)(de)(de)(de)金屬及其(qi)氧化物(wu)等(deng),石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)(de)熱(re)導率(lv)隨(sui)(sui)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)反而(er)降低,在極高(gao)(gao)溫(wen)度(du)下(xia)(xia)趨于不(bu)導熱(re)狀(zhuang)態(tai),這對(dui)石(shi)墨(mo)作(zuo)為連鑄(zhu)功能(neng)耐火(huo)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)也大有裨益,在持(chi)續高(gao)(gao)溫(wen)應(ying)(ying)用(yong)條件下(xia)(xia)可(ke)以使材料(liao)保持(chi)基(ji)本(ben)恒定(ding)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)梯度(du)。增(zeng)強抗(kang)侵(qin)蝕(shi)性,因其(qi)對(dui)渣、熔(rong)劑及鋼水的(de)(de)(de)(de)不(bu)潤濕(shi)(shi)性,不(bu)僅自身不(bu)容易被(bei)侵(qin)蝕(shi),還進而(er)能(neng)夠保護(hu)包(bao)裹纏繞(rao)的(de)(de)(de)(de)基(ji)質顆粒。另外,就(jiu)是石(shi)墨(mo)特(te)異(yi)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)性能(neng),與一(yi)般(ban)耐高(gao)(gao)溫(wen)材料(liao)不(bu)同(tong),石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)(de)強度(du)是隨(sui)(sui)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)而(er)增(zeng)高(gao)(gao),這也賦予基(ji)質顆粒乃至基(ji)體材料(liao)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)侵(qin)蝕(shi)性。