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上海輕質高鋁磚輕質耐磨磚,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,與其他上海輕質高鋁磚磚(zhuan)種(zhong)性能(neng)對比(bi),輕質耐磨磚(zhuan)有較低(di)的(de)(de)導熱系數(shu)和較低(di)的(de)(de)體積密度。荷重軟(ruan)化溫(wen)度和耐壓強度也(ye)有所降低(di),但不影響輕質保溫(wen)磚(zhuan)的(de)(de)使用,因(yin)為在這(zhe)一區間,物料(liao)(liao)的(de)(de)熱負(fu)荷較小,固(gu)體物料(liao)(liao)的(de)(de)沖刷和磨損也(ye)較輕,因(yin)此在耐火材料(liao)(liao)配置上,主要考慮適抗堿(jian)侵(qin)蝕能(neng)力即(ji)可(ke)。
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上海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、輕質高鋁磚廠家尖晶石(shi)、鋯(gao)酸鈣等內襯材料的引入,因為無(wu)石(shi)墨(mo)或極大(da)地降低了碳含量,從而(er)對開(kai)澆熱沖(chong)擊不敏感,在一定程度上也提(ti)高了水口的抗(kang)熱震(zhen)性。
上海隔熱磚被侵蝕后,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性價比高的輕質高鋁磚耐火材料(liao),并(bing)從其(qi)表面細孔吸入內部(bu),使整個耐火材料(liao)受到強烈(lie)的侵蝕(shi)。
熔融玻璃與性價比高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高鋁磚廠家耐(nai)火材(cai)料的化學(xue)侵蝕與鈉鈣硅玻璃不同(tong)。尤其是(shi)低堿(jian)(jian)或無(wu)堿(jian)(jian)硼(peng)硅玻璃,其酸性氧(yang)化物含量高,熔化溫度(du)也高。因此要使用特殊的耐(nai)火材(cai)料。
經常接觸輕質高鋁磚廠家耐火材料的人憑顏色基本上是可以判斷出來耐火磚的材質。粘土質耐火磚的顏色一般是淡黃色或棕黃色、深黃色,并且在磚的表面還會有棕色或者黑色的斑點,這一般是耐火原料里面雜質經過高溫燒制之后形成的斑點。高鋁磚的顏色大多米黃色,甚至還會有些發白。鎂質、石墨質、碳化硅材質類的上海耐火(huo)(huo)磚(zhuan)制(zhi)品大多是青黑色(se)。剛玉、莫來石磚(zhuan)大多為白色(se)。因(yin)為影響耐火(huo)(huo)磚(zhuan)顏色(se)的因(yin)素有(you)(you)多種。磚(zhuan)坯(pi)在(zai)裝窯車時(shi)碼放不(bu)合理,稀疏不(bu)均勻(yun)造成火(huo)(huo)焰不(bu)能均勻(yun)加熱(re)所有(you)(you)磚(zhuan)坯(pi),使磚(zhuan)坯(pi)在(zai)預(yu)熱(re)時(shi)加熱(re)不(bu)均,耐火(huo)(huo)磚(zhuan)磚(zhuan)坯(pi)水(shui)分未能徹底排除就(jiu)進(jin)入燒成帶,造成部(bu)分耐火(huo)(huo)磚(zhuan)出現顏色(se)不(bu)一樣(yang)有(you)(you)深有(you)(you)淺。