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氣化法生產(chǎn)晉中輕質(zhì)莫來石磚是指在配料中引入能夠起化學(xué)作用而產(chǎn)生氣體的物質(zhì),利用化學(xué)方法來獲得氣泡,從而產(chǎn)生出氣孔率低、密度小的磚。此方法生產(chǎn)工藝較泡沫法簡(jiǎn)單,生產(chǎn)周期較長(zhǎng),成本較高,在實(shí)際生產(chǎn)中極少運(yùn)用。一些特種耐火材料廠根據(jù)實(shí)際情況,可考慮采用添加物燒盡法生產(chǎn)輕質(zhì)莫來石磚。添加物燒盡法生產(chǎn)隔熱耐火磚哪家好輕質(zhì)莫來石磚,有三種成形方法:振動(dòng)、澆注、手工搗打成型。振動(dòng)成型生產(chǎn)輕質(zhì)莫來石,周期短,生產(chǎn)效率高,但質(zhì)量(尤其是密度)較難控制;澆注成型周期長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低、成本(模具成本)較高;手工搗打成型生產(chǎn)效率低、成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度大,質(zhì)量較難控制。
連鑄功能耐火材料的材料體系,由最初簡(jiǎn)單的熔融石英質(zhì)、鋁碳材質(zhì),逐步開發(fā)應(yīng)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(nèi)壁)、高耐磨高碳化硅含量的耐用的莫來石磚或鋯英石碳(快換水口端面)、透氣材料(長(zhǎng)水口碗口、內(nèi)壁)及眾多浸入式水口防堵塞襯體材料(莫來石質(zhì)、尖晶石質(zhì)、白云石質(zhì)、鋯酸鈣質(zhì)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、氧化硅及合成晉中隔熱耐火磚莫來石、尖晶石、碳化硅、賽隆、阿隆等,碳源有鱗片石墨、無定形碳、瀝青、石墨微粉等;輔料發(fā)展更為全面、細(xì)微,各種防氧化劑(硅粉、碳化硅、低熔點(diǎn)玻璃粉、含硼材料、鋁粉、鋯化合物等)、增強(qiáng)劑、成型助劑、防潮劑等;結(jié)合劑雖仍以酚醛樹脂為主,有的輔以瀝青混合結(jié)合,酚醛樹脂的引入形態(tài)、稀釋調(diào)和劑、各種改性體(硼改性、鎳改性、碳化硅改性、白炭黑或有機(jī)硅改性等)等各公司不一,發(fā)展變化較大。
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(huì)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(duì)隔熱磚有劇烈的侵蝕作用,強(qiáng)烈的玻璃液對(duì)流和不穩(wěn)定的液面會(huì)把保護(hù)層沖刷掉,加速蝕損。對(duì)耐用的隔熱耐火磚耐火材料本身來說,蝕損程度主要與它的化學(xué)組成、礦物組成和結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)。一般耐火材料的結(jié)構(gòu)都是由一個(gè)或多個(gè)晶相、玻璃相和氣相組成的。氣孔,特別是開口氣孔,是侵蝕劑滲入隔熱耐火磚耐火材料內(nèi)部的通道,并使侵蝕面增加。相對(duì)于晶相來說,玻璃相是薄弱環(huán)節(jié),其化學(xué)穩(wěn)定性差,要提高耐火材料的抗侵蝕,必須使其高溫的穩(wěn)定晶相增多,玻璃相含量減少,且軟化溫度和黏度要大,氣孔率盡可能低。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由晉中隔熱耐火磚耐火材料的應(yīng)用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可概括為兩條:增強(qiáng)抗熱震性,因其較高的熱導(dǎo)率和較低的膨脹系數(shù),提高了熱擴(kuò)散能力,緩解熱應(yīng)力集聚;另外是其不與耐火氧化物產(chǎn)生陶瓷結(jié)合,大量的耐用的莫來石磚對(duì)緊密的氧化物陶瓷基質(zhì)及結(jié)合網(wǎng)絡(luò)起到了阻斷隔離作用,就像氣孔一樣,使熱應(yīng)力掉進(jìn)了“黑洞”,因而能夠阻止裂紋擴(kuò)展,其比氣孔絕熱更可貴的一點(diǎn)是,不對(duì)熔渣潤(rùn)濕,不會(huì)吸收液渣“填坑”。要說明的是,不同于常見的金屬及其氧化物等,石墨的熱導(dǎo)率隨溫度的升高反而降低,在極高溫度下趨于不導(dǎo)熱狀態(tài),這對(duì)石墨作為連鑄功能耐火材料的應(yīng)用也大有裨益,在持續(xù)高溫應(yīng)用條件下可以使材料保持基本恒定的溫度梯度。增強(qiáng)抗侵蝕性,因其對(duì)渣、熔劑及鋼水的不潤(rùn)濕性,不僅自身不容易被侵蝕,還進(jìn)而能夠保護(hù)包裹纏繞的基質(zhì)顆粒。另外,就是石墨特異的耐高溫性能,與一般耐高溫材料不同,石墨的強(qiáng)度是隨溫度的升高而增高,這也賦予基質(zhì)顆粒乃至基體材料較高的抗侵蝕性。
玻璃和配合料的揮發(fā)物在池爐的上部空間和蓄熱室中部都存在,對(duì)這些部位的耐火保溫磚進(jìn)行化學(xué)侵蝕。揮發(fā)物的成分主要是隔熱耐火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(fā)物除以氣相狀態(tài)與耐火材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)外,在溫度低時(shí)還會(huì)凝結(jié)成液相與耐火材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其中鈉的化合物在1400℃。時(shí)就會(huì)冷凝。這些冷凝液體通過浸潤(rùn)、擴(kuò)散向晉中隔熱耐火磚耐火材料氣孔內(nèi)滲透。尤其是當(dāng)上部結(jié)構(gòu)砌體有龜裂和未充滿泥漿的砌縫時(shí),會(huì)給耐火材料造成很大的破壞。隨著池爐技術(shù)的進(jìn)步,蓄熱室的高度不斷增加,格子體自重對(duì)于下層格子磚及爐條碹的壓力很大,當(dāng)化學(xué)侵蝕將其損壞后,在損壞部位由于應(yīng)力集中而破壞,結(jié)果會(huì)導(dǎo)致整個(gè)格子體的倒塌。