玻璃液沿著輕質莫來石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質量好的輕質莫來石磚價格耐火材料造(zao)成很(hen)大的破壞(huai)。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由張家口輕質莫來石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(dui)緊密的(de)(de)(de)氧化物(wu)陶瓷基(ji)(ji)質及結(jie)合網絡起到了阻斷隔(ge)離作用(yong)(yong),就像氣(qi)孔(kong)一(yi)樣,使熱(re)(re)(re)應力(li)掉進了“黑洞(dong)”,因(yin)(yin)而(er)能夠(gou)(gou)阻止裂(lie)紋擴展,其(qi)比氣(qi)孔(kong)絕熱(re)(re)(re)更可貴的(de)(de)(de)一(yi)點(dian)是(shi),不(bu)(bu)對(dui)熔渣(zha)潤濕,不(bu)(bu)會吸收液渣(zha)“填坑”。要(yao)說明(ming)的(de)(de)(de)是(shi),不(bu)(bu)同于常(chang)見的(de)(de)(de)金屬及其(qi)氧化物(wu)等,石(shi)墨的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)導率隨溫度(du)(du)的(de)(de)(de)升高(gao)(gao)反(fan)而(er)降低,在(zai)極高(gao)(gao)溫度(du)(du)下趨(qu)于不(bu)(bu)導熱(re)(re)(re)狀(zhuang)態,這對(dui)石(shi)墨作為(wei)連鑄功能耐火材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)也大有裨(bi)益,在(zai)持(chi)續高(gao)(gao)溫應用(yong)(yong)條件下可以(yi)使材(cai)料(liao)保持(chi)基(ji)(ji)本恒(heng)定的(de)(de)(de)溫度(du)(du)梯度(du)(du)。增強(qiang)抗(kang)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)性(xing),因(yin)(yin)其(qi)對(dui)渣(zha)、熔劑及鋼(gang)水的(de)(de)(de)不(bu)(bu)潤濕性(xing),不(bu)(bu)僅自(zi)身(shen)不(bu)(bu)容易被侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi),還進而(er)能夠(gou)(gou)保護(hu)包(bao)裹纏繞的(de)(de)(de)基(ji)(ji)質顆粒。另(ling)外,就是(shi)石(shi)墨特異的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)溫性(xing)能,與一(yi)般耐高(gao)(gao)溫材(cai)料(liao)不(bu)(bu)同,石(shi)墨的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)是(shi)隨溫度(du)(du)的(de)(de)(de)升高(gao)(gao)而(er)增高(gao)(gao),這也賦予基(ji)(ji)質顆粒乃至基(ji)(ji)體材(cai)料(liao)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)抗(kang)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)性(xing)。
質量好的耐火磚加工溫度控制不好,造成燒成溫度波動太大,就會使有些車位溫度高有些溫度低。排煙機拉力過大,使火焰無法到達窯爐頂部時就被拉力以水平方向拉出高溫帶,造成頂部和底部的溫差太大,所燒制質量好的輕質莫來石磚耐火磚的溫差可達50度,以至于有時下部制品粘連變形產生廢品,而上部卻仍然沒有達到燒結溫度。除了燒制過程中的工藝影響外,張家口耐(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)出(chu)窯之(zhi)后(hou)隨著存放(fang)時(shi)間(jian)、存放(fang)環境的(de)(de)(de)影響(xiang),在其表面也會慢(man)慢(man)產(chan)生一些(xie)化學的(de)(de)(de)反(fan)應,最終造成(cheng)隔(ge)熱耐(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)顏色(se)上(shang)的(de)(de)(de)差別。除了(le)燒制過程中的(de)(de)(de)工(gong)藝影響(xiang)外,隔(ge)熱耐(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)出(chu)窯之(zhi)后(hou)隨著存放(fang)時(shi)間(jian)、存放(fang)環境的(de)(de)(de)影響(xiang),在其表面也會慢(man)慢(man)產(chan)生一些(xie)化學的(de)(de)(de)反(fan)應,最終造成(cheng)耐(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)顏色(se)上(shang)的(de)(de)(de)差別。
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、蓄熱室等處的輕質莫來石磚耐火材料。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,張家口輕質莫來石磚電熔(rong)(rong)鋯剛(gang)(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)與硅磚(zhuan)(zhuan)會起劇(ju)烈反應(ying),嚴重共(gong)熔(rong)(rong)。電熔(rong)(rong)鋯剛(gang)(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)與石(shi)英(ying)磚(zhuan)(zhuan)、白(bai)泡石(shi)起中等反應(ying),而與剛(gang)(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)起接(jie)觸反應(ying)。所以,剛(gang)(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)可(ke)用作過(guo)渡材料。
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。對質量好的輕質莫來石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,是侵蝕劑滲入輕質莫來石磚耐(nai)(nai)火材料(liao)內部的通(tong)道,并使侵蝕面增加。相對于晶(jing)相來(lai)說,玻璃相是薄(bo)弱(ruo)環節,其(qi)化(hua)學(xue)穩定性(xing)差(cha),要提高(gao)耐(nai)(nai)火材料(liao)的抗侵蝕,必須使其(qi)高(gao)溫的穩定晶(jing)相增多,玻璃相含(han)量減少,且軟化(hua)溫度和黏(nian)度要大,氣孔率(lv)盡(jin)可能(neng)低。
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輕質莫來石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、擴散向張家口輕質莫來石磚耐火材料氣孔(kong)內滲透。尤其是當(dang)上部結(jie)(jie)構砌體有(you)龜裂和(he)未充滿泥漿(jiang)的砌縫時,會(hui)給(gei)耐火材料造成很大的破壞(huai)。隨著池爐技(ji)術的進步,蓄熱室的高度不斷增(zeng)加,格(ge)子體自重對(dui)于下層格(ge)子磚(zhuan)及爐條碹的壓力(li)(li)很大,當(dang)化學侵蝕將其損壞(huai)后(hou),在損壞(huai)部位由(you)于應力(li)(li)集中而破壞(huai),結(jie)(jie)果會(hui)導致整個格(ge)子體的倒塌(ta)。