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,中層為重質或福建輕質保溫磚,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。內層也有用質量好的漂珠磚輕(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)、高鋁等輕(qing)質(zhi)磚(zhuan)或者板,以輕(qing)質(zhi)氧化鋁、莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)等空(kong)心(xin)球磚(zhuan)為(wei)主(zhu)(zhu)體(ti)。中層(ceng)的(de)(de)重質(zhi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)仍然采用低(di)(di)鋁高硅(gui)、高鋁低(di)(di)硅(gui)、莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)磚(zhuan)與堇青(qing)石(shi)、焦寶石(shi)與莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)等材(cai)(cai)料(liao)(liao)制成的(de)(de)重質(zhi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)為(wei)主(zhu)(zhu)。外層(ceng)的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)耐(nai)火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)主(zhu)(zhu)要以鋁礬土、焦寶石(shi)、粘土等制作而成,相對鋁含(han)量偏低(di)(di),耐(nai)溫(wen)性(xing)能(neng)較差但(dan)價格較低(di)(di)。
質量好的隔熱磚的產品性能好,塞棒水口的沉積堵塞比內孔部位侵蝕問題更嚴重、更為普遍,尤其是對于鋁鎮靜鋼的澆注。目前,對于堵塞問題通過改變材質和流態是較理想的技術路線。高溫強度要求特別重要,比長水口、塞棒要求高。鋼水沖擊不能掉底,鋼水擺動不能折斷。理論上要求在高溫抗折強度達到2.5MPa,生產實際中控制燒后常溫抗折強度不得低于6MPa。整體塞棒較好的抗熱震性,但不如浸入式水口及長水口要求苛刻,因為塞棒僅是外部浸入鋼水而非內孔,傳熱由外及內;另外,質量好的漂珠磚塞棒多隨中間包一起預熱也降低(di)了其熱震(zhen)性要求。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由福建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,大量的質量好的莫來(lai)石磚對(dui)(dui)緊密(mi)的(de)(de)(de)氧化物陶(tao)瓷基質及結合(he)網絡起到了阻斷(duan)隔離作(zuo)用(yong),就像(xiang)氣(qi)孔一(yi)樣,使(shi)熱(re)應力(li)掉進了“黑洞(dong)”,因而能(neng)(neng)夠(gou)阻止裂紋擴展,其比氣(qi)孔絕熱(re)更(geng)可貴的(de)(de)(de)一(yi)點是(shi),不(bu)(bu)對(dui)(dui)熔渣潤濕,不(bu)(bu)會(hui)吸(xi)收液渣“填坑”。要說明(ming)的(de)(de)(de)是(shi),不(bu)(bu)同于(yu)常見的(de)(de)(de)金屬及其氧化物等,石墨(mo)的(de)(de)(de)熱(re)導率隨(sui)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)升高(gao)反而降低(di),在極高(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)下趨于(yu)不(bu)(bu)導熱(re)狀(zhuang)態,這對(dui)(dui)石墨(mo)作(zuo)為連鑄功(gong)能(neng)(neng)耐(nai)(nai)火材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)應用(yong)也大有裨益,在持續高(gao)溫(wen)(wen)應用(yong)條件下可以使(shi)材料(liao)(liao)保(bao)持基本恒(heng)定的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)梯度(du)(du)。增(zeng)強抗侵蝕(shi)性,因其對(dui)(dui)渣、熔劑及鋼水的(de)(de)(de)不(bu)(bu)潤濕性,不(bu)(bu)僅自身不(bu)(bu)容易被侵蝕(shi),還進而能(neng)(neng)夠(gou)保(bao)護包裹纏繞的(de)(de)(de)基質顆(ke)粒。另外,就是(shi)石墨(mo)特異的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng),與一(yi)般耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)不(bu)(bu)同,石墨(mo)的(de)(de)(de)強度(du)(du)是(shi)隨(sui)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)升高(gao)而增(zeng)高(gao),這也賦(fu)予基質顆(ke)粒乃至基體材料(liao)(liao)較高(gao)的(de)(de)(de)抗侵蝕(shi)性。
連鑄用功能質量好的漂珠磚耐火材料指整體塞棒、(鋼包)長水口和浸入式水口,稱為連鑄三大件,也有人把鋼包滑板、中間包滑板、中間包上水口包含在內,均為含碳耐火材料,通稱為碳結合耐火材料。其實,中間包滑板控流結構已越來越少見,有被塞棒取代的趨勢。主要討論連鑄用功能福建耐火保溫磚的(de)(de)(de)(de)(de)生產制造(zao)用原料技術。對(dui)材質的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)要求,連(lian)鑄(zhu)要求其功(gong)(gong)能(neng)耐火材料具有良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)抗熱(re)震性(xing)(xing)、抗合(he)成渣侵(qin)蝕、抗鋼液侵(qin)蝕以(yi)及(ji)適宜的(de)(de)(de)(de)(de)高溫強度。這些(xie)特(te)性(xing)(xing)要求又(you)因(yin)三大件的(de)(de)(de)(de)(de)使用部位及(ji)鋼種、冶煉條件的(de)(de)(de)(de)(de)不同而存在差異。為(wei)了更好地(di)發揮連(lian)鑄(zhu)功(gong)(gong)能(neng)耐火材料在連(lian)鑄(zhu)工業的(de)(de)(de)(de)(de)作用,今(jin)后還需(xu)在原料多樣化(hua)、復合(he)化(hua)及(ji)新(xin)型防(fang)氧化(hua)劑等(deng)方(fang)面做進一步的(de)(de)(de)(de)(de)工作。
漂珠磚耐火保溫磚主要的作用是用來保溫、減少熱量的流失,保溫磚一般不會直接接觸火焰,而耐火磚一般直接接觸火焰。耐火磚主要是用來經受火焰的炙烤。一般分為兩種,即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料:也叫澆注料,是由多種骨料或集料和一種或多種粘和劑組成的混合粉狀顆料,使用時必須和一種或多種液體配合攪拌均勻,具有較強的流動性。定型耐火材料:一般質量好的漂珠磚耐火磚(zhuan),其形狀有標準規則(ze),也可以根據需要(yao)筑切時臨時加(jia)工。耐火磚(zhuan)具有密度大,強度高,耐磨(mo),耐腐蝕性(xing)能好(hao),熱膨脹系數小,研磨(mo)效率(lv)高,噪音低,使(shi)用壽命長,不沾污物料等優點。是適應于各種研磨(mo)機(ji)械的優質研磨(mo)介質。
福建隔熱磚被侵蝕后,與它接觸的熔融物中增添了SO?和Al?O?的成分。熔融物將擴散到玻璃液的其余部分中去。在擴散過程中,熔融物的成分發生變化,SO?和堿液增加了,而在界面上發生了β-Al?O?結晶的聚集作用,所以,在耐火材料與玻璃液的接觸面上,首先是莫來石層,接著是β-Al?O?層,然后是未受侵蝕的耐火材料。耐火材料溶解后,使玻璃液黏度增大,促使在耐火材料表面形成較難移動的保護層,減弱了繼續侵蝕的作用。玻璃液對耐火材料的侵蝕作用,取決于其黏度和表面張力等物理性質。黏度低和表面張力小的玻璃液最容易浸潤質量好的漂珠磚耐火(huo)材料,并從其(qi)表面細孔吸入內部(bu),使(shi)整(zheng)個耐火(huo)材料受到強(qiang)烈的侵蝕。