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大理莫來石磚在現(xiàn)代陶瓷窯爐中應(yīng)用最為廣泛,主要因?yàn)槠滟|(zhì)輕、施工方便等特點(diǎn),操作起來比較容易。建筑衛(wèi)生陶瓷隧道窯、輥道窯、和其它陶瓷行業(yè)常用的推板窯等一些長形窯爐,由于有預(yù)熱帶、燒成帶、保溫帶、冷卻帶等,根據(jù)不同段的不同溫度合理使用輕質(zhì)耐火材料對窯爐的節(jié)能尤其重要。輕質(zhì)耐火材料近幾年發(fā)展迅速,尤其以輕質(zhì)粘土磚廠家輕質(zhì)莫來石磚、高鋁莫來石磚、莫來石纖維和高鋁莫來石纖維等發(fā)展較快,為建筑衛(wèi)生陶瓷的窯爐節(jié)能提供了必要的材料保障。陶瓷窯爐用重質(zhì)耐火材料與玻璃工業(yè)類似,主要以酸性磚、中性磚和部分特種磚為主,選磚的依據(jù)主要根據(jù)窯爐的燒成溫度、氣氛和熔融材料的腐蝕性、酸堿性等決定。
長水口一般不予預(yù)熱,且體型較大,抗熱震要求最為苛刻。當(dāng)前主要有兩大技術(shù)來應(yīng)對該問題。一是歐洲的內(nèi)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(nèi)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(zhì)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(nèi)開發(fā)的絕熱內(nèi)壁方式,使用高鋁聚輕磚或氧化鋯的空心球或大理漂珠磚等低導(dǎo)熱材料預(yù)成型內(nèi)壁,也起到了很好的抗熱震效果,但制造工藝略為復(fù)雜。另外,一些無碳防堵塞技術(shù),如莫來石、輕質(zhì)粘土磚廠家尖晶石、鋯酸鈣等內(nèi)襯材料的引入,因?yàn)闊o石墨或極大地降低了碳含量,從而對開澆熱沖擊不敏感,在一定程度上也提高了水口的抗熱震性。
耐火材料70%的消耗在鋼鐵冶金行業(yè),剩下的就是水泥、玻璃占主要行業(yè)。截止2019年11月底,全國浮法玻璃生產(chǎn)線共計(jì)297條,在產(chǎn)的有239條。2020年上半年日用玻璃制品及玻璃包裝容器產(chǎn)量1124.20萬噸。玻璃行業(yè)用的耐火材料種類和材質(zhì)與鋼鐵行業(yè)也是不相同的。玻璃窯爐用的耐火材料主要分為熔鑄材料、硅質(zhì)材料和鎂金屬材料,比如說硅磚、粘土磚、高鋁磚、硅線石磚、大理莫來石磚、輕質(zhì)粘土磚廠家電熔莫來石磚、鋯剛玉磚、電熔剛玉磚、含鋯質(zhì)的耐火磚等等。浮法玻璃成型在錫槽,即熔化好的玻璃液由溢流道、流槽連續(xù)不斷地流入錫槽,在錫液面上攤開并在傳動(dòng)輥?zhàn)拥臓恳孪蚯捌?在一定的溫度制度下,依靠表面張力和重力,完成攤平、展薄.冷卻后,玻璃由過渡輥臺(tái)托起,離開錫槽進(jìn)入退火窯,然后經(jīng)過橫切、檢驗(yàn)、裝箱。
料粉對耐火材料的蝕損作用主要表現(xiàn)在粉料高溫蒸發(fā)的堿性蒸氣對耐火材料的侵蝕,如大理隔熱磚表面的熔蝕、內(nèi)部的“鼠洞”等,以及格子磚中的反霞石化作用等。再者,粉料中超細(xì)粉的飛料在蓄熱室格子體中集聚,形成瘤子,堵塞格子孔,嚴(yán)重時(shí)造成格子磚倒塌、損毀,被迫熱修。蝕損作用隨溫度升高而加劇,熔化溫度每提高50~60℃就會(huì)使使用期限縮短約一年。前臉墻、加料口、熔化部前部空間、池壁、小爐、蓄熱室上層格子體等部位都會(huì)受到料粉的蝕損。玻璃液對輕質(zhì)粘土磚廠家耐火材料的蝕損作用比料粉要小得多,玻璃液與耐火材料界面層上的相反應(yīng)是復(fù)雜的。玻璃液首先溶解耐火材料中的游離的SO?。莫來石的溶解速度較小,它聚集到玻璃液和耐火材料的界面上,雖然小結(jié)晶的莫來石溶解了,但在使用時(shí)大結(jié)晶的莫來石甚至有了增長。
此外,還要求晶相細(xì)小并均勻分布在玻璃相中,形成均勻致密的組織結(jié)構(gòu)。焦?fàn)t隔熱磚表面不平整和裂紋會(huì)使侵蝕加劇,液面處的池壁磚和池壁磚砌縫處于易被玻璃液蝕損的地方,水平縫的蝕損比垂直縫嚴(yán)重,故要求砌體表面光滑,砲縫小,并要整塊立砌.煤氣與重油的燃燒產(chǎn)物及個(gè)別配合料組分的揮發(fā)物,也會(huì)腐蝕火焰空間、小爐、蓄熱室等處的輕質(zhì)粘土磚耐火材料。高溫下不同筑爐材料之間會(huì)相互反應(yīng),以致?lián)p壞。如1600~1650℃黏土磚和硅磚會(huì)劇烈反應(yīng),高鋁磚和硅磚會(huì)起中等反應(yīng),大理輕質(zhì)粘土磚電熔鋯剛玉磚與硅磚會(huì)起劇烈反應(yīng),嚴(yán)重共熔。電熔鋯剛玉磚與石英磚、白泡石起中等反應(yīng),而與剛玉磚起接觸反應(yīng)。所以,剛玉磚可用作過渡材料。
能源問題是人類普遍關(guān)注的問題。水泥工業(yè)每年消耗燃料平均約為全世界消耗總量的 1.6%,水泥成本中能源費(fèi)可達(dá)30%以上。水泥企業(yè)已經(jīng)把節(jié)能問題作為關(guān)注的焦點(diǎn)。工信部582號(hào)文關(guān)于《工業(yè)和信息化部關(guān)于水泥工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見》中明確指出‘十二五’末,全國水泥生產(chǎn)平均可比熟料綜合能耗小于114千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,水泥綜合能耗小于93千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。輕質(zhì)粘土磚廠家耐火材料作為水泥行業(yè)節(jié)能的原動(dòng)力,如何推進(jìn)大理隔熱磚節(jié)能技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用呢?對于新型干法水泥生產(chǎn)線而言,其能源消耗量受其生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備選型、工藝狀況、原料差異、管理水平等因素的影響,其能源消耗也有不同,目前國內(nèi)一般和國外先進(jìn)水平差距較大。