輕質耐火材料最早以輕質硅磚廠家輕質粘土磚為主,由于耐溫性能有限,只能用到溫度比較低的窯爐內使用,上世紀九十年代后期莫來石磚、氧化鋁熔融噴吹技術逐漸成熟從而開發了空心球磚,近幾年來耐火材料發泡工藝的成熟又開發了發泡型輕質耐火材料,使耐火材料的熱導率大大降低,形成了耐用的耐(nai)火(huo)隔熱磚。本世紀初(chu),耐(nai)火(huo)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)技術(shu)發展較(jiao)快,耐(nai)火(huo)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)的(de)壓成板、氈等(deng)定(ding)型(xing)材料工藝(yi)逐步(bu)完善(shan)且耐(nai)火(huo)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)的(de)溫度不(bu)斷提高,形(xing)成了(le)目前的(de)耐(nai)火(huo)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)隔熱材料系(xi)列(lie)產品。化學性質穩定(ding),強度較(jiao)高,可以抵抗爐(lu)窯局(ju)部機械(xie)震動不(bu)開裂,熱效工作時抗滲(shen)漏(lou)性能強,不(bu)易(yi)被金屬熔融液浸潤,不(bu)粘(zhan)結,導熱與膨脹(zhang)系(xi)數小(xiao),保證熱工設備的(de)穩定(ding)性。
氣化法生產棗莊輕質莫來石磚是指在配料中引入能夠起化學作用而產生氣體的物質,利用化學方法來獲得氣泡,從而產生出氣孔率低、密度小的磚。此方法生產工藝較泡沫法簡單,生產周期較長,成本較高,在實際生產中極少運用。一些特種耐火材料廠根據實際情況,可考慮采用添加物燒盡法生產輕質莫來石磚。添加物燒盡法生產輕質硅磚廠家輕質(zhi)(zhi)莫(mo)來(lai)石(shi)磚(zhuan),有三種成(cheng)(cheng)形方法(fa):振(zhen)動、澆注、手(shou)工(gong)搗(dao)打(da)成(cheng)(cheng)型。振(zhen)動成(cheng)(cheng)型生(sheng)產輕質(zhi)(zhi)莫(mo)來(lai)石(shi),周(zhou)期短,生(sheng)產效率高,但質(zhi)(zhi)量(liang)(尤其(qi)是密(mi)度(du))較(jiao)難控制;澆注成(cheng)(cheng)型周(zhou)期長、生(sheng)產效率低(di)、成(cheng)(cheng)本(模具成(cheng)(cheng)本)較(jiao)高;手(shou)工(gong)搗(dao)打(da)成(cheng)(cheng)型生(sheng)產效率低(di)、成(cheng)(cheng)本低(di)、勞動強度(du)大,質(zhi)(zhi)量(liang)較(jiao)難控制。
玻璃對輕質硅磚耐火材料的化學侵蝕,如果沒有物理侵蝕同時存在,則進行得十分緩慢。加料口附近的上部結構受到配合料粉塵的化學侵蝕。此處配合料粉塵的成分與玻璃液基本相同。也就是說此處耐火保溫磚與池壁磚受到的化學侵蝕基本相同。但是池壁磚受到的破壞比上部結構要嚴重得多。之所以出現這種差別,主要是物理侵蝕條件不同。池壁磚除了受到玻璃化學侵蝕外,還受到玻璃液流的沖刷作用這一物理侵蝕。液流的沖刷把化學侵蝕的生成物不斷沖走,因而使玻璃液能夠不斷對耐用的輕質硅磚廠家耐(nai)(nai)火材(cai)料(liao)(liao)的新鮮表面進(jin)行化(hua)學侵(qin)蝕(shi)。這兩種侵(qin)蝕(shi)共同作用(yong)的結果,使池壁磚損壞很快。但是上部結構(gou)只受到與玻(bo)璃成分相同的配合料(liao)(liao)粉塵(chen)侵(qin)蝕(shi),此處(chu)沒有(you)液(ye)流的物(wu)理侵(qin)蝕(shi)。所以(yi)化(hua)學侵(qin)蝕(shi)的生成物(wu)留在耐(nai)(nai)火材(cai)料(liao)(liao)的表面,這就(jiu)起(qi)到了保護作用(yong),防止(zhi)了配合料(liao)(liao)粉塵(chen)對(dui)耐(nai)(nai)火材(cai)料(liao)(liao)的進(jin)一步侵(qin)蝕(shi)。由(you)此可(ke)以(yi)看出化(hua)學侵(qin)蝕(shi)的破壞程度與物(wu)理侵(qin)蝕(shi)情況(kuang)有(you)很大的關系。
這種化學侵蝕主要發生在池爐熔化池上部結構和蓄熱室。在不同部位,配合料粉塵也有差別。加料口附近的配合料粉塵,其成分與玻璃成分基本相同。由于輕質硅磚廠家硅砂顆粒密度較大,離加料口越遠配合料粉塵中SO?含量越低。配合料粉塵的多少與很多因素有關。對于同一種玻璃配合料粉塵量與原料密度、顆粒度、加料方式有很大關系。配合料加水、壓餅或制球都可以大大減少配合料粉塵量。燃料的灰分及燃燒產物與隔熱磚的化學反應造成的化學侵蝕。燃燒重油和天然氣時,灰分基本不存在,而V?O?和NO雖然對耐火材料侵蝕嚴重,但一般重油中含量很少,在池爐生產中影響不大。這些就是玻璃配合料粉塵與棗莊輕質硅磚耐火材料化學反應造(zao)成的侵蝕(shi),
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。但是硼硅玻璃對輕質硅磚廠家耐火材(cai)料的(de)化學(xue)侵(qin)蝕(shi)與鈉鈣硅玻璃不同。尤其(qi)是低(di)堿(jian)或(huo)無堿(jian)硼(peng)硅玻璃,其(qi)酸性氧化物含量高(gao)(gao),熔化溫度也高(gao)(gao)。因此要(yao)使用特殊的(de)耐火材(cai)料。
耐用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,因耐用的輕質硅磚廠家鋯碳材(cai)料如果與(yu)內孔(kong)(kong)鋼(gang)(gang)(gang)水(shui)(shui)直接(jie)接(jie)觸,因其石墨含(han)量及結合(he)強度較低,在高速鋼(gang)(gang)(gang)流的沖刷(shua)下會被(bei)快(kuai)速熔損,所(suo)以必須(xu)與(yu)本體鋁碳材(cai)料或(huo)內襯材(cai)料配合(he)使用。抗(kang)鋼(gang)(gang)(gang)液侵蝕(shi)性好(hao),尤其是(shi)內孔(kong)(kong)部分,既要(yao)抗(kang)鋼(gang)(gang)(gang)水(shui)(shui)沖刷(shua),又要(yao)耐(nai)化學侵蝕(shi)。浸在結晶(jing)器中的本體部分很少被(bei)侵蝕(shi),這也是(shi)選擇鋁碳質浸入式水(shui)(shui)口的主要(yao)原因。