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當(dāng)今國內(nèi)外生產(chǎn)萊西輕質(zhì)莫來石磚的方法有三種:泡沫法、添加物燒結(jié)法和氣化法。用泡沫法制造輕質(zhì)莫來石磚是將發(fā)泡劑和穩(wěn)定劑及水按一定比例配合,先制成泡沫液,然后將料漿混合經(jīng)澆注成型、養(yǎng)護(hù)、干燥、烘烤和燒成等工序,制成高氣孔率的焦?fàn)t保溫磚廠家輕質(zhì)莫來石。其雖然能生產(chǎn)出高質(zhì)量的輕質(zhì)莫來石轉(zhuǎn),但其工序程序多,比較復(fù)雜,生產(chǎn)周期長,生產(chǎn)效率低,陳本較高。添加物燒盡法生產(chǎn)輕質(zhì)莫來石磚是在配料中添加一部分可燃添加物,如木屑、、聚苯乙烯、焦炭等,在燒成時(shí),可燃添加物迅速燃燒,添加物的位置成了氣孔。這種氣孔率高、密度小的磚就成為輕質(zhì)莫來石磚。該方法生產(chǎn)工藝簡單,生產(chǎn)周期較短,成本較低,生產(chǎn)效率高。
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)物的成分主要是焦?fàn)t保溫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、擴(kuò)散向萊西焦?fàn)t保溫磚耐火材料氣孔內(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。
玻璃對(duì)焦?fàn)t保溫磚耐火材料的化學(xué)侵蝕,如果沒有物理侵蝕同時(shí)存在,則進(jìn)行得十分緩慢。加料口附近的上部結(jié)構(gòu)受到配合料粉塵的化學(xué)侵蝕。此處配合料粉塵的成分與玻璃液基本相同。也就是說此處耐火保溫磚與池壁磚受到的化學(xué)侵蝕基本相同。但是池壁磚受到的破壞比上部結(jié)構(gòu)要嚴(yán)重得多。之所以出現(xiàn)這種差別,主要是物理侵蝕條件不同。池壁磚除了受到玻璃化學(xué)侵蝕外,還受到玻璃液流的沖刷作用這一物理侵蝕。液流的沖刷把化學(xué)侵蝕的生成物不斷沖走,因而使玻璃液能夠不斷對(duì)耐用的焦?fàn)t保溫磚廠家耐火材料的新鮮表面進(jìn)行化學(xué)侵蝕。這兩種侵蝕共同作用的結(jié)果,使池壁磚損壞很快。但是上部結(jié)構(gòu)只受到與玻璃成分相同的配合料粉塵侵蝕,此處沒有液流的物理侵蝕。所以化學(xué)侵蝕的生成物留在耐火材料的表面,這就起到了保護(hù)作用,防止了配合料粉塵對(duì)耐火材料的進(jìn)一步侵蝕。由此可以看出化學(xué)侵蝕的破壞程度與物理侵蝕情況有很大的關(guān)系。
連鑄功能耐火材料的材料體系,由最初簡單的熔融石英質(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、氧化硅及合成萊西焦?fàn)t保溫磚莫來石、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。
窯系統(tǒng)表面散熱的熱損失包括預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯和冷卻機(jī)。其中回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)窯的新型節(jié)能磚對(duì)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(zhì)骨料以及輕質(zhì)造孔劑為原料制成的萊西焦?fàn)t保溫磚輕質(zhì)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(dǎo)熱系數(shù),從而達(dá)到保溫節(jié)能的目的。這種輕質(zhì)耐磨磚主要用于回轉(zhuǎn)窯的分解帶。輕質(zhì)耐磨磚用于水泥回傳窯如窯最后面,與其他萊西焦?fàn)t保溫磚磚種性能對(duì)比,輕質(zhì)耐磨磚有較低的導(dǎo)熱系數(shù)和較低的體積密度。荷重軟化溫度和耐壓強(qiáng)度也有所降低,但不影響輕質(zhì)保溫磚的使用,因?yàn)樵谶@一區(qū)間,物料的熱負(fù)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。