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,質量好的焦爐漂珠磚塞(sai)棒多隨中間包(bao)一起預熱也降低了其(qi)熱震性要(yao)求。
連鑄功能耐火材料的材料體系,由最初簡單的熔融石英質、鋁碳材質,逐步開發應用了高耐蝕的鋯碳(渣線、棒頭)、鎂碳(棒頭、水口碗口、快換水口端面)、尖晶石碳(棒頭、水口內壁)、高耐磨高碳化硅含量的質量好的莫來石磚或鋯英石碳(快換水口端面)、透氣材料(長水口碗口、內壁)及眾多浸入式水口防堵塞襯體材料(莫來石質、尖晶石質、白云石質、鋯酸鈣質等)。所用原材料更是品種廣泛,主原料使用各種氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化硅及合成運城焦爐漂珠磚莫來石、尖晶石、碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)、賽隆、阿隆等(deng)(deng)(deng)(deng),碳(tan)(tan)源(yuan)有(you)鱗片石墨、無定(ding)形(xing)碳(tan)(tan)、瀝(li)青、石墨微粉等(deng)(deng)(deng)(deng);輔料發(fa)展(zhan)更為全面、細微,各(ge)(ge)種防(fang)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(硅(gui)(gui)粉、碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)、低熔點(dian)玻璃粉、含硼材料、鋁(lv)粉、鋯化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物等(deng)(deng)(deng)(deng))、增強劑、成(cheng)型(xing)助劑、防(fang)潮劑等(deng)(deng)(deng)(deng);結(jie)合(he)劑雖(sui)仍以(yi)酚醛樹(shu)脂為主,有(you)的輔以(yi)瀝(li)青混合(he)結(jie)合(he),酚醛樹(shu)脂的引入形(xing)態、稀釋調和劑、各(ge)(ge)種改(gai)(gai)性(xing)(xing)體(硼改(gai)(gai)性(xing)(xing)、鎳(nie)改(gai)(gai)性(xing)(xing)、碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)改(gai)(gai)性(xing)(xing)、白(bai)炭黑或有(you)機硅(gui)(gui)改(gai)(gai)性(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng)(deng))等(deng)(deng)(deng)(deng)各(ge)(ge)公司不一,發(fa)展(zhan)變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)較(jiao)大。
氣化法生產運城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。添加物燒盡法生產焦爐漂珠磚廠家輕(qing)質莫來石磚,有三種成形方(fang)法:振(zhen)動、澆(jiao)注(zhu)、手(shou)(shou)工(gong)搗打成型(xing)(xing)。振(zhen)動成型(xing)(xing)生(sheng)產輕(qing)質莫來石,周(zhou)期短,生(sheng)產效率(lv)(lv)高(gao)(gao),但(dan)質量(尤(you)其是(shi)密度)較難控(kong)制;澆(jiao)注(zhu)成型(xing)(xing)周(zhou)期長、生(sheng)產效率(lv)(lv)低、成本(模具成本)較高(gao)(gao);手(shou)(shou)工(gong)搗打成型(xing)(xing)生(sheng)產效率(lv)(lv)低、成本低、勞動強度大,質量較難控(kong)制。
當今國內外生產運城輕質莫來石磚的方法有三種:泡沫法、添加物燒結法和氣化法。用泡沫法制造輕質莫來石磚是將發泡劑和穩定劑及水按一定比例配合,先制成泡沫液,然后將料漿混合經澆注成型、養護、干燥、烘烤和燒成等工序,制成高氣孔率的焦爐漂珠磚廠家輕質莫來(lai)石。其(qi)雖然(ran)能生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)出高質量的(de)輕質莫來(lai)石轉(zhuan),但其(qi)工(gong)序程序多(duo),比(bi)較復雜(za),生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)周期長,生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)效率低(di)(di),陳本較高。添(tian)加(jia)物(wu)燒盡(jin)法生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)輕質莫來(lai)石磚(zhuan)(zhuan)是在(zai)配料中添(tian)加(jia)一部分可燃添(tian)加(jia)物(wu),如木屑、、聚(ju)苯乙烯、焦炭等,在(zai)燒成時(shi),可燃添(tian)加(jia)物(wu)迅速燃燒,添(tian)加(jia)物(wu)的(de)位(wei)置(zhi)成了氣孔。這種氣孔率高、密度小的(de)磚(zhuan)(zhuan)就成為輕質莫來(lai)石磚(zhuan)(zhuan)。該方(fang)法生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)工(gong)藝簡單,生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)周期較短,成本較低(di)(di),生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)效率高。
在形成焦爐漂珠磚莫來石晶體后,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對黏土礦物轉化成運城質量好的焦爐漂珠磚莫來(lai)石(shi)(shi)晶體的(de)過程影響最大,可以有效降低莫來(lai)石(shi)(shi)的(de)合成溫度,MgO和FeO對(dui)莫來(lai)石(shi)(shi)化的(de)礦化作用主要是(shi)通過液相發揮效用。
低導熱多層焦爐漂珠磚復合莫來石磚使用創新的工作層、保溫層、隔熱層多層復合結構設計,導熱系數大大降低。該材料的工作層以莫來石為骨料,加入12%~15%的碳化硅,10%~12%的紅柱石細粉,具有較高的常溫耐壓強度、較高的荷重軟化溫度、良好抗熱震性;保溫層設計采用M60或M70莫來石為主原料,適宜的氧化鋁含量使其具備更高的運城焦爐漂珠磚莫來石相含(han)(han)量,幾乎不含(han)(han)剛(gang)玉相,其(qi)保溫(wen)(wen)(wen)層具備比工(gong)作層更低(di)的導(dao)熱(re)系(xi)數(shu),且(qie)與工(gong)作層具有(you)(you)良好的結合性、較高的強度及(ji)耐(nai)(nai)磨(mo)性。隔熱(re)層選(xuan)用含(han)(han)鋯纖維(wei)板,因含(han)(han)鋯纖維(wei)板在不同(tong)溫(wen)(wen)(wen)度下(xia)的導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)(見(jian)表1)都處于(yu)較低(di)位(wei)置,同(tong)時在高溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的收縮率也(ye)是較低(di)[1]。因此低(di)導(dao)熱(re)多層復合莫來石磚具有(you)(you)高強度、高耐(nai)(nai)磨(mo)、高抗蝕(shi)、高荷(he)重軟化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度以及(ji)優良的抗熱(re)震性能(neng),完全滿足了(le)大中型水泥回轉(zhuan)窯生產工(gong)藝(yi)的要(yao)求,同(tong)時由于(yu)其(qi)具有(you)(you)低(di)導(dao)熱(re)的特(te)性,使得筒體外表溫(wen)(wen)(wen)度降低(di),減(jian)少(shao)了(le)噸熟料原煤消耗,同(tong)時延長了(le)筒體使用壽命,從而能(neng)為水泥企業(ye)帶來較大的社會經濟效益。