在蓄熱室使用的格子體還因氧化還原氣氛作用而損毀,其損毀機理主要在于變價離子在氧化和還原狀態(tài)其價態(tài)不同,配位狀態(tài)不同,產生體積變化,導致制品強度降低,開裂。在高溫長時間作用下,濟寧焦爐隔熱磚會被燒熔(又稱燒流)或軟化變形而損壞。窯內某部位局部過熱或所砌焦爐隔熱磚價格耐火材料的耐火度不夠,耐火材料就被燒熔。有時,耐火度合格,但荷重軟化溫度偏低,則長期使用時,耐火材料也會軟化變形,影響了整個砌體的穩(wěn)性和使用壽命。燒損嚴重程度視溫度和耐火材料的性質而定。小爐噴火口碹、小爐腿、舌頭、蓄熱室碹、熔化部窯碹和胸墻等是易被燒損的部位。玻璃池窯耐火材料在生產過程中受到的侵蝕是不可避免的。
輕質耐火材料最早以焦爐隔熱磚價格輕質粘土磚為主,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(fā)了空心球磚,近幾年來耐火材料發(fā)泡工藝的成熟又開發(fā)了發(fā)泡型輕質耐火材料,使耐火材料的熱導率大大降低,形成了耐用的耐火隔熱磚。本世紀初,耐火纖維技術發(fā)展較快,耐火纖維的壓成板、氈等定型材料工藝逐步完善且耐火纖維的溫度不斷提高,形成了目前的耐火纖維隔熱材料系列產品。化學性質穩(wěn)定,強度較高,可以抵抗爐窯局部機械震動不開裂,熱效工作時抗?jié)B漏性能強,不易被金屬熔融液浸潤,不粘結,導熱與膨脹系數小,保證熱工設備的穩(wěn)定性。
窯系統(tǒng)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(fā)和研制用于回轉窯的新型節(jié)能磚對于水泥行業(yè)節(jié)能尤為重要。新型節(jié)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濟寧焦爐隔熱磚輕質耐磨磚,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(jié)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,與其他濟寧焦爐隔熱磚磚種性能對比,輕質耐磨磚有較低的導熱系數和較低的體積密度。荷重軟化溫度和耐壓強度也有所降低,但不影響輕質保溫磚的使用,因為在這一區(qū)間,物料的熱負荷較小,固體物料的沖刷和磨損也較輕,因此在耐火材料配置上,主要考慮適抗堿侵蝕能力即可。
低導熱多層焦爐隔熱磚復合莫來石磚使用創(chuàng)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濟寧焦爐隔熱磚莫來石相含量,幾乎不含剛玉相,其保溫層具備比工作層更低的導熱系數,且與工作層具有良好的結合性、較高的強度及耐磨性。隔熱層選用含鋯纖維板,因含鋯纖維板在不同溫度下的導熱系數(見表1)都處于較低位置,同時在高溫下的收縮率也是較低[1]。因此低導熱多層復合莫來石磚具有高強度、高耐磨、高抗蝕、高荷重軟化溫度以及優(yōu)良的抗熱震性能,完全滿足了大中型水泥回轉窯生產工藝的要求,同時由于其具有低導熱的特性,使得筒體外表溫度降低,減少了噸熟料原煤消耗,同時延長了筒體使用壽命,從而能為水泥企業(yè)帶來較大的社會經濟效益。
在形成焦爐隔熱磚莫來石晶體后,晶體的發(fā)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(fā)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(fā)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對黏土礦物轉化成濟寧耐用的焦爐隔熱磚莫來石晶體的過程影響最大,可以有效降低莫來石的合成溫度,MgO和FeO對莫來石化的礦化作用主要是通過液相發(fā)揮效用。