低導(dǎo)熱多層高鋁聚輕磚復(fù)合莫來石磚使用創(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莫來石為主原料，適宜的氧化鋁含量使其具備更高的濟(jì)寧高鋁聚輕磚莫來石相含量，幾乎不含剛玉相，其保溫層具備比工作層更低的導(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)帶來較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

長(zhǎng)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(duì)該問題。一是歐洲的內(nèi)壁氧化方式，以外國(guó)公司為例，長(zhǎng)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(duì)外部鋁碳本體的直接熱沖擊，抗熱震性得到保證;二是國(guó)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濟(jì)寧漂珠磚等低導(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、高鋁聚輕磚廠家尖晶石、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(duì)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。

連鑄功能耐火材料以含碳為其特色，這是由濟(jì)寧高鋁聚輕磚耐火材料的應(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。

在形成高鋁聚輕磚莫來石晶體后，晶體的發(fā)育對(duì)于產(chǎn)品的性能影響也很大。產(chǎn)品的性能隨著晶粒的尺寸增大而提高，但晶粒尺寸達(dá)到一定數(shù)值后，晶粒尺寸進(jìn)一步增加反而對(duì)于產(chǎn)品性能有所削弱。不過對(duì)于快燒的建陶產(chǎn)品而言，發(fā)育過大的晶粒尺寸的影響是微乎其微，因?yàn)闊芍贫戎胁]有足夠的時(shí)間讓晶體得到良好的發(fā)育長(zhǎng)大。我們所要注意的是，如在釉料中引入高純結(jié)晶產(chǎn)品時(shí)，需要控制其晶粒尺寸。許多的氧化物或礦化劑對(duì)莫來石磚的形成有促進(jìn)作用，其中MgO和FeO對(duì)黏土礦物轉(zhuǎn)化成濟(jì)寧耐用的高鋁聚輕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(duì)莫來石化的礦化作用主要是通過液相發(fā)揮效用。