料粉對耐火材料的蝕損作用主要表現在粉料高溫蒸發的堿性蒸氣對耐火材料的侵蝕,如邯鄲隔熱磚表面的熔蝕、內部的“鼠洞”等,以及格子磚中的反霞石化作用等。再者,粉料中超細粉的飛料在蓄熱室格子體中集聚,形成瘤子,堵塞格子孔,嚴重時造成格子磚倒塌、損毀,被迫熱修。蝕損作用隨溫度升高而加劇,熔化溫度每提高50~60℃就會使使用期限縮短約一年。前臉墻、加料口、熔化部前部空間、池壁、小爐、蓄熱室上層格子體等部位都會受到料粉的蝕損。玻璃液對輕質漂珠磚廠家耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)蝕損作用比(bi)料(liao)(liao)粉要小得多,玻璃(li)液與(yu)耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)界面層(ceng)上的(de)(de)相反(fan)應(ying)是復(fu)雜的(de)(de)。玻璃(li)液首(shou)先溶(rong)解耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)中的(de)(de)游離的(de)(de)SO?。莫來石的(de)(de)溶(rong)解速度較小,它聚(ju)集到玻璃(li)液和耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)界面上,雖然小結晶(jing)的(de)(de)莫來石溶(rong)解了(le)(le),但在使用時大結晶(jing)的(de)(de)莫來石甚至有了(le)(le)增長。
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。對性價比高的輕質漂珠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,是侵蝕劑滲入輕質漂珠磚耐火(huo)材料內部的(de)通道,并使侵蝕面(mian)增加。相對于晶(jing)相來(lai)說,玻(bo)璃相是薄弱環(huan)節,其化學(xue)穩(wen)定性差,要提高耐火(huo)材料的(de)抗侵蝕,必(bi)須使其高溫(wen)的(de)穩(wen)定晶(jing)相增多,玻(bo)璃相含量減少(shao),且軟化溫(wen)度和黏度要大,氣孔率盡可能低。
連鑄用功能性價比高的輕質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邯鄲耐火保(bao)溫磚(zhuan)的(de)生(sheng)產制(zhi)造用原(yuan)料(liao)(liao)技術。對材(cai)質(zhi)的(de)性能要(yao)求,連(lian)鑄要(yao)求其功(gong)能耐火材(cai)料(liao)(liao)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)抗熱(re)震性、抗合成渣(zha)侵(qin)蝕、抗鋼(gang)(gang)液侵(qin)蝕以(yi)及(ji)適宜的(de)高(gao)溫強度。這些(xie)特性要(yao)求又因三大件的(de)使用部位及(ji)鋼(gang)(gang)種、冶煉(lian)條(tiao)件的(de)不同(tong)而存在差異。為了更好(hao)地發揮連(lian)鑄功(gong)能耐火材(cai)料(liao)(liao)在連(lian)鑄工業(ye)的(de)作(zuo)用,今后(hou)還(huan)需在原(yuan)料(liao)(liao)多樣化、復合化及(ji)新(xin)型防氧化劑等方面做(zuo)進一(yi)步(bu)的(de)工作(zuo)。
由于性價比高的隔熱耐火磚具有如下特點:使用溫度高,可以在1300℃長時間使用,非金屬材料具有很強的耐酸堿侵蝕性能,不會出現金屬錨固件在高溫下的氧化、開焊而引起耐火材料剝落的現象;與耐火材料有相近的導熱系數,減少由于性價比高的輕質漂珠磚漂珠磚的(de)(de)(de)體積變化差異產生的(de)(de)(de)應(ying)力;由于(yu)陶瓷錨固件代替金屬錨固件減少了(le)熱(re)橋效(xiao)應(ying),使整體導(dao)熱(re)性能降(jiang)低,因此節能效(xiao)果也明顯增(zeng)強(qiang)。篦冷(leng)機矮墻(qiang)要(yao)長(chang)期承受300-1450℃的(de)(de)(de)高溫熟料顆(ke)粒(li)的(de)(de)(de)沖刷,同時(shi)跟冷(leng)熱(re)空氣交(jiao)替接觸(chu),使矮墻(qiang)損壞較(jiao)快。目前采用矮墻(qiang)整體預制(zhi)的(de)(de)(de)方(fang)法進行制(zhi)作(zuo)(zuo),這種方(fang)法有可以快速安裝、實(shi)現復(fu)(fu)雜形狀制(zhi)作(zuo)(zuo)、免受水泥廠施工環(huan)境影響,而且制(zhi)作(zuo)(zuo)過(guo)程給予充分的(de)(de)(de)養護(hu)和烘烤可以達到最佳的(de)(de)(de)耐(nai)火(huo)(huo)材料性能。因此可以大(da)大(da)提高砌墻(qiang)的(de)(de)(de)使用壽命。更重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)是(shi)矮墻(qiang)砌塊采用了(le)輕質和重(zhong)質材料復(fu)(fu)合,因此降(jiang)低了(le)耐(nai)火(huo)(huo)襯體的(de)(de)(de)導(dao)熱(re)系數,達到了(le)良好的(de)(de)(de)節能效(xiao)果。
通過邯鄲輕質保溫磚在回轉窯的實際應用,起到了較好的保溫效果,在窯筒體外表風速為2.5m/s;室外平均溫度為25℃的情況下,使用性價比高的輕質漂珠磚輕質(zhi)耐磨磚的(de)(de)筒(tong)(tong)體(ti)溫(wen)度(du)為(wei)247℃,使(shi)用(yong)(yong)硅莫磚的(de)(de)筒(tong)(tong)體(ti)表面溫(wen)度(du)為(wei)289℃。新(xin)型襯(chen)(chen)體(ti)結(jie)構,用(yong)(yong)新(xin)型襯(chen)(chen)體(ti)結(jie)構,通過對耐火(huo)材(cai)料安裝進(jin)行改(gai)造,可以提高(gao)耐火(huo)材(cai)料的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming),從而達到節(jie)能的(de)(de)效果。篦冷機通過襯(chen)(chen)體(ti)改(gai)造后的(de)(de)節(jie)能情況大大改(gai)善,篦冷機頂(ding)部施工難度(du)大,尤其一段頂(ding)部環境溫(wen)度(du)可達1100℃,熱(re)氣流(liu)對耐火(huo)材(cai)料沖刷嚴重(zhong),因此經常出現(xian)剝落(luo)、燒塌現(xian)象,耐火(huo)材(cai)料使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)短。采用(yong)(yong)陶瓷錨(mao)固件整體(ti)澆注作的(de)(de)方法(fa)可以大幅(fu)度(du)提高(gao)襯(chen)(chen)體(ti)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming),而且還可以降低耐火(huo)襯(chen)(chen)體(ti)的(de)(de)導熱(re)系(xi)數。
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邯鄲輕質漂珠磚輕質耐磨磚,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,與其他邯鄲輕質漂珠磚磚種性能(neng)對比,輕(qing)質耐(nai)磨磚有(you)較(jiao)低(di)的導熱系數和較(jiao)低(di)的體(ti)積密(mi)度。荷重(zhong)軟化(hua)溫度和耐(nai)壓強度也(ye)有(you)所(suo)降低(di),但不影響輕(qing)質保溫磚的使(shi)用,因為在(zai)這(zhe)一區間,物(wu)(wu)料(liao)的熱負荷較(jiao)小,固體(ti)物(wu)(wu)料(liao)的沖(chong)刷和磨損也(ye)較(jiao)輕(qing),因此在(zai)耐(nai)火材料(liao)配置上,主要考慮適抗堿(jian)侵(qin)蝕能(neng)力即可。