窯爐用耐材包括窯爐的墻體和萱頂,一般分內外三層,內層為輕質保溫棉、氈、板等,中層為重質或平度輕質保溫磚,外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內層的輕質保溫層近幾年發展比較迅速,以低溫莫來石纖維為主,兼顧了高溫莫來石纖維、高鋁莫來石纖維、含鋯莫來石纖維等,在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內層也有用性價比高的莫來石磚輕質(zhi)(zhi)莫來石、高鋁等(deng)輕質(zhi)(zhi)磚或(huo)者板,以輕質(zhi)(zhi)氧化鋁、莫來石等(deng)空心(xin)球磚為主(zhu)(zhu)體。中層(ceng)(ceng)的重質(zhi)(zhi)材料(liao)仍然采用低(di)(di)鋁高硅、高鋁低(di)(di)硅、莫來石磚與(yu)堇(jin)青石、焦寶石與(yu)莫來石等(deng)材料(liao)制成的重質(zhi)(zhi)材料(liao)為主(zhu)(zhu)。外層(ceng)(ceng)的低(di)(di)溫(wen)耐火材料(liao)主(zhu)(zhu)要以鋁礬土、焦寶石、粘土等(deng)制作(zuo)而成,相對鋁含量偏低(di)(di),耐溫(wen)性(xing)能較差但(dan)價格較低(di)(di)。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由平度莫來石磚耐火材料的應用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可概括為兩條:增強抗熱震性,因其較高的熱導率和較低的膨脹系數,提高了熱擴散能力,緩解熱應力集聚;另外是其不與耐火氧化物產生陶瓷結合,大量的性價比高的莫來石(shi)磚對緊密的(de)(de)氧化物陶瓷基(ji)(ji)質(zhi)(zhi)及結合網絡起到了阻(zu)斷(duan)隔(ge)離(li)作用,就(jiu)(jiu)像氣(qi)孔(kong)一樣,使熱應力掉進了“黑洞(dong)”,因(yin)而(er)(er)能夠阻(zu)止裂紋擴(kuo)展,其比氣(qi)孔(kong)絕熱更(geng)可(ke)(ke)貴的(de)(de)一點是(shi),不(bu)對熔渣潤濕,不(bu)會吸(xi)收液渣“填坑”。要說明的(de)(de)是(shi),不(bu)同于(yu)常見的(de)(de)金屬及其氧化物等(deng),石(shi)墨的(de)(de)熱導(dao)率隨溫(wen)度(du)的(de)(de)升高(gao)反(fan)而(er)(er)降低,在極(ji)高(gao)溫(wen)度(du)下(xia)趨于(yu)不(bu)導(dao)熱狀態(tai),這(zhe)對石(shi)墨作為(wei)連鑄功(gong)能耐(nai)火材料的(de)(de)應用也(ye)大(da)有裨益,在持(chi)續高(gao)溫(wen)應用條件下(xia)可(ke)(ke)以使材料保(bao)持(chi)基(ji)(ji)本(ben)恒定(ding)的(de)(de)溫(wen)度(du)梯度(du)。增強(qiang)抗侵蝕性,因(yin)其對渣、熔劑(ji)及鋼水的(de)(de)不(bu)潤濕性,不(bu)僅自身不(bu)容(rong)易被侵蝕,還進而(er)(er)能夠保(bao)護包裹纏繞的(de)(de)基(ji)(ji)質(zhi)(zhi)顆(ke)粒。另外,就(jiu)(jiu)是(shi)石(shi)墨特異的(de)(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)性能,與一般耐(nai)高(gao)溫(wen)材料不(bu)同,石(shi)墨的(de)(de)強(qiang)度(du)是(shi)隨溫(wen)度(du)的(de)(de)升高(gao)而(er)(er)增高(gao),這(zhe)也(ye)賦(fu)予基(ji)(ji)質(zhi)(zhi)顆(ke)粒乃(nai)至基(ji)(ji)體材料較高(gao)的(de)(de)抗侵蝕性。
莫來石磚保溫磚的導熱系數一般在0.2-0.4(平均溫度350±25℃)w/m.k,而耐火磚的導熱系數在1.0(平均溫度350±25℃)w/m.k以上,由此可得出平度莫來石磚保(bao)(bao)(bao)溫磚(zhuan)(zhuan)的(de)保(bao)(bao)(bao)溫性(xing)能(neng)(neng)要比耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)的(de)保(bao)(bao)(bao)溫性(xing)能(neng)(neng)好的(de)多。保(bao)(bao)(bao)溫磚(zhuan)(zhuan)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)度一般在(zai)1400度以下(xia),而耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)度在(zai)1400度以上。保(bao)(bao)(bao)溫磚(zhuan)(zhuan)一般都是輕(qing)質保(bao)(bao)(bao)溫材料,密度一般在(zai)0.8-1.0g/cm3而耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)的(de)密度基(ji)本都在(zai)2.0g/cm3以上。耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)的(de)機械強度高(gao),使用(yong)(yong)周(zhou)期(qi)長,并且化(hua)學穩定性(xing)好,不(bu)與(yu)物(wu)料發生化(hua)學反(fan)應和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)溫性(xing)能(neng)(neng)好,最(zui)高(gao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)溫度可(ke)達(da)到1900℃。特別適用(yong)(yong)于化(hua)肥廠高(gao)低溫變換(huan)爐(lu)(lu)、轉(zhuan)化(hua)爐(lu)(lu)、加氫(qing)轉(zhuan)化(hua)器、脫硫槽及甲烷化(hua)爐(lu)(lu)中。耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)與(yu)保(bao)(bao)(bao)溫磚(zhuan)(zhuan)的(de)區別很大,他們的(de)使用(yong)(yong)環境(jing)、范(fan)圍、作(zuo)用(yong)(yong)都不(bu)相(xiang)同(tong)(tong)。不(bu)同(tong)(tong)的(de)位置會用(yong)(yong)到不(bu)同(tong)(tong)的(de)材料,在(zai)選購材料時,我們要根據自(zi)己的(de)實際情況,決定使用(yong)(yong)哪種耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)火(huo)材料適合自(zi)己用(yong)(yong)的(de)。
莫來石磚耐火材料的成分及其與玻璃反應生成物的成分與玻璃成分不同。這種不同成分可以是固相、氣相或液相。結石和條紋、著色、氣泡。耐火材料造成的污染,在大多數情況下都是輕質硅磚受侵蝕的結果。耐火材料受的侵蝕越嚴重,則造成的玻璃缺陷越多。耐火材料造成的結石有三種:一種是耐火材料原來的晶相,第二種是性價比高的莫來石磚價格耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)與玻璃反應后(hou)生成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)變質(zhi)結(jie)(jie)晶,第三(san)種是耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)被熔(rong)化(hua)后(hou)又重(zhong)新析晶。由(you)耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)產生的(de)(de)(de)(de)(de)條紋通常是與結(jie)(jie)石(shi)共(gong)同(tong)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)。有的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)石(shi)是在(zai)條紋中析晶出來的(de)(de)(de)(de)(de),有的(de)(de)(de)(de)(de)條紋是由(you)于(yu)(yu)結(jie)(jie)石(shi)熔(rong)化(hua)造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。另外一種不帶有結(jie)(jie)石(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)條紋,這(zhe)大(da)(da)部(bu)分(fen)是由(you)于(yu)(yu)耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)中玻璃相造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。由(you)耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)產生的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)石(shi)和(he)(he)條紋大(da)(da)部(bu)分(fen)是物(wu)(wu)理侵蝕(shi)(shi)和(he)(he)化(hua)學侵蝕(shi)(shi)共(gong)同(tong)作用的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)。由(you)于(yu)(yu)耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)中含(han)有Fe?O?、Cr?O?等物(wu)(wu)質(zhi),這(zhe)都是強著(zhu)色(se)劑。因此耐(nai)火(huo)(huo)材料(liao)被侵蝕(shi)(shi)后(hou),這(zhe)些氧化(hua)物(wu)(wu)進入(ru)玻璃中會(hui)造成(cheng)(cheng)著(zhu)色(se)。