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連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由江蘇莫來(lái)石隔熱磚耐火材料的應(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(lái)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(shuō)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。
低導(dǎo)熱多層莫來(lái)石隔熱磚復(fù)合莫來(lái)石磚使用創(chuàng)新的工作層、保溫層、隔熱層多層復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),導(dǎo)熱系數(shù)大大降低。該材料的工作層以莫來(lái)石為骨料,加入12%~15%的碳化硅,10%~12%的紅柱石細(xì)粉,具有較高的常溫耐壓強(qiáng)度、較高的荷重軟化溫度、良好抗熱震性;保溫層設(shè)計(jì)采用M60或M70莫來(lái)石為主原料,適宜的氧化鋁含量使其具備更高的江蘇莫來(lái)石隔熱磚莫來(lái)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(dǎo)熱系數(shù),且與工作層具有良好的結(jié)合性、較高的強(qiáng)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(dǎo)熱系數(shù)(見表1)都處于較低位置,同時(shí)在高溫下的收縮率也是較低[1]。因此低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚具有高強(qiáng)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(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝的要求,同時(shí)由于其具有低導(dǎo)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(shí)延長(zhǎng)了筒體使用壽命,從而能為水泥企業(yè)帶來(lái)較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
莫來(lái)石隔熱磚輕質(zhì)保溫磚重量輕,使用在保溫區(qū)域起隔熱降噪的作用,而且保溫能降低窯爐的燃料消耗,降低生產(chǎn)成本。輕質(zhì)保溫磚用量比較大的有輕質(zhì)粘土磚、輕質(zhì)高鋁磚,但是輕質(zhì)粘土磚和輕質(zhì)高鋁磚怎么選擇呢,當(dāng)然有一定的技巧。選擇輕質(zhì)耐火保溫磚首先要考慮強(qiáng)度、含鋁量、抗震和不滲透性。在選擇輕質(zhì)耐火磚時(shí),先要了解一下他們的特性。輕質(zhì)粘土磚鋁含量在30-35%左右。一般情況下強(qiáng)度是3-4Mpa。輕質(zhì)粘土磚選用時(shí)首先要看輕質(zhì)磚的表面是否顏色均勻,如果顏色均勻就說(shuō)明燒制溫度穩(wěn)定,熱震也會(huì)好,再就是用手按住磚的邊沿看不是否掉粉粒。如果用勁按過(guò)后,不掉,就說(shuō)明強(qiáng)度可以超過(guò)3Mpa。再就是打開一快耐用的莫來(lái)石隔熱磚輕質(zhì)粘土磚看里面是否夾心,如果夾心出現(xiàn)黃色或者紅色,說(shuō)明輕質(zhì)粘土磚沒有燒透,抗?jié)B透性不行。如果打開和表面一樣,說(shuō)明輕質(zhì)粘土磚強(qiáng)度、抗震都可以。
抗鋼液侵蝕性越高越好,尤其是棒頭材料。這是因?yàn)榘纛^區(qū)域承受高湍流鋼水的持續(xù)沖刷侵蝕,蝕損較快會(huì)導(dǎo)致控流不好或失控終澆。現(xiàn)多采用江蘇隔熱耐火磚或鋯碳復(fù)合料(適用于大多數(shù)碳素鋼)及鎂碳料。耐用的莫來(lái)石隔熱磚廠家高溫強(qiáng)度指標(biāo)要求不高,因?yàn)槿舯谙鄬?duì)較厚,有足夠強(qiáng)度,故而幾乎所有廠家均把生產(chǎn)過(guò)程中的廢品、廢料、車削料、集塵回收料經(jīng)過(guò)破碎、分篩、烘烤(或燒成除碳)回加進(jìn)塞棒本體料,可以引入50%(w)左右。由于塞棒使用中需要垂直固定,且進(jìn)行高頻往復(fù)沖動(dòng),對(duì)強(qiáng)度也有最低要求,一般而論,本體材料燒后常溫抗折強(qiáng)度不得低于4MPa。