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、擴散向日照輕質莫來石磚耐火材料(liao)氣孔(kong)內滲透。尤其是當(dang)上部結構砌(qi)體(ti)有龜裂和(he)未充滿泥漿的(de)砌(qi)縫時,會(hui)給耐火材料(liao)造成很大的(de)破壞。隨著池爐技術的(de)進步,蓄熱室的(de)高(gao)度不斷增(zeng)加,格(ge)子體(ti)自重對(dui)于下層(ceng)格(ge)子磚(zhuan)及爐條碹的(de)壓力(li)很大,當(dang)化(hua)學侵蝕(shi)將其損(sun)壞后,在損(sun)壞部位由于應力(li)集(ji)中而(er)破壞,結果會(hui)導致整個(ge)格(ge)子體(ti)的(de)倒塌。
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,因耐用的輕質莫來石磚廠家鋯碳材料(liao)如(ru)果與內(nei)(nei)孔(kong)(kong)鋼(gang)(gang)水直接接觸,因其石墨含(han)量及結合(he)強度較低(di),在高(gao)速(su)鋼(gang)(gang)流的沖(chong)刷(shua)下(xia)會被快(kuai)速(su)熔損(sun),所以必須與本體鋁碳材料(liao)或內(nei)(nei)襯(chen)材料(liao)配(pei)合(he)使(shi)用。抗(kang)鋼(gang)(gang)液侵(qin)蝕性好,尤其是(shi)內(nei)(nei)孔(kong)(kong)部分(fen),既要(yao)抗(kang)鋼(gang)(gang)水沖(chong)刷(shua),又要(yao)耐化學侵(qin)蝕。浸(jin)在結晶器(qi)中的本體部分(fen)很(hen)少(shao)被侵(qin)蝕,這(zhe)也是(shi)選擇鋁碳質浸(jin)入式(shi)水口(kou)的主(zhu)要(yao)原因。
輕質耐火材料最早以輕質莫來石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)(huo)隔(ge)熱磚。本(ben)世紀初,耐(nai)火(huo)(huo)纖(xian)維技術發展較快(kuai),耐(nai)火(huo)(huo)纖(xian)維的(de)壓成板、氈等定型材(cai)料(liao)工(gong)(gong)(gong)藝逐步完(wan)善且(qie)耐(nai)火(huo)(huo)纖(xian)維的(de)溫度(du)不斷(duan)提高(gao),形成了目前的(de)耐(nai)火(huo)(huo)纖(xian)維隔(ge)熱材(cai)料(liao)系列產品(pin)。化學性(xing)質(zhi)穩定,強度(du)較高(gao),可(ke)以抵抗(kang)爐窯局部機械(xie)震動不開裂,熱效(xiao)工(gong)(gong)(gong)作時(shi)抗(kang)滲漏性(xing)能強,不易被(bei)金(jin)屬熔融液浸潤(run),不粘結,導熱與膨(peng)脹(zhang)系數(shu)小(xiao),保證熱工(gong)(gong)(gong)設備的(de)穩定性(xing)。
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日照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、輕質莫來石磚廠家尖晶石、鋯酸鈣(gai)等內襯材料的引入,因為無石墨或極大地降低了碳含量(liang),從(cong)而對開澆熱(re)(re)沖擊不敏感,在一定程度上也提高(gao)了水口的抗熱(re)(re)震(zhen)性(xing)。