長水口一般不予預熱,且體型較大,抗熱震要求最為苛刻。當前主要有兩大技術來應對該問題。一是歐洲的內壁氧化方式,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;二是國內開發(fā)的絕熱內壁方式,使用高鋁聚輕磚或氧化鋯的空心球或德州漂珠磚等低導熱材料預成型內壁,也起到了很好的抗熱震效果,但制造工藝略為復雜。另外,一些無碳防堵塞技術,如莫來石、輕質保溫磚廠家尖晶石、鋯酸鈣等內襯材料的引入,因為無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。
抗鋼液侵蝕性越高越好,尤其是棒頭材料。這是因為棒頭區(qū)域承受高湍流鋼水的持續(xù)沖刷侵蝕,蝕損較快會導致控流不好或失控終澆?,F多采用德州隔熱耐火磚或鋯碳復合料(適用于大多數碳素鋼)及鎂碳料。性價比高的輕質保溫磚廠家高溫強度指標要求不高,因為塞棒壁相對較厚,有足夠強度,故而幾乎所有廠家均把生產過程中的廢品、廢料、車削料、集塵回收料經過破碎、分篩、烘烤(或燒成除碳)回加進塞棒本體料,可以引入50%(w)左右。由于塞棒使用中需要垂直固定,且進行高頻往復沖動,對強度也有最低要求,一般而論,本體材料燒后常溫抗折強度不得低于4MPa。
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,對這些部位的耐火保溫磚進行化學侵蝕。揮發(fā)物的成分主要是輕質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)生化學反應外,在溫度低時還會凝結成液相與耐火材料發(fā)生化學反應。其中鈉的化合物在1400℃。時就會冷凝。這些冷凝液體通過浸潤、擴散向德州輕質保溫磚耐火材料氣孔內滲透。尤其是當上部結構砌體有龜裂和未充滿泥漿的砌縫時,會給耐火材料造成很大的破壞。隨著池爐技術的進步,蓄熱室的高度不斷增加,格子體自重對于下層格子磚及爐條碹的壓力很大,當化學侵蝕將其損壞后,在損壞部位由于應力集中而破壞,結果會導致整個格子體的倒塌。
在形成輕質保溫磚莫來石晶體后,晶體的發(fā)育對于產品的性能影響也很大。產品的性能隨著晶粒的尺寸增大而提高,但晶粒尺寸達到一定數值后,晶粒尺寸進一步增加反而對于產品性能有所削弱。不過對于快燒的建陶產品而言,發(fā)育過大的晶粒尺寸的影響是微乎其微,因為燒成制度中并沒有足夠的時間讓晶體得到良好的發(fā)育長大。我們所要注意的是,如在釉料中引入高純結晶產品時,需要控制其晶粒尺寸。許多的氧化物或礦化劑對莫來石磚的形成有促進作用,其中MgO和FeO對黏土礦物轉化成德州性價比高的輕質保溫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對莫來石化的礦化作用主要是通過液相發(fā)揮效用。
玻璃液沿著輕質保溫磚耐火材料流動時具有滴水穿石的功效,把耐火材料磨出一條條溝槽,這是機械磨損。主要磨損部位在玻璃液面處。另外,在循環(huán)液流流動處(特別是液流紊亂處)也明顯可見。當液面波動及液流變化(如受溫度波動影響)時,磨損加劇。物理侵蝕與時間、溫度有很大的關系。物理侵蝕最重要的是玻璃液流的沖刷作用和隔熱磚。在高溫區(qū),熔融玻璃液流的沖刷作用會使化學侵蝕速率成倍增加。在低溫區(qū)域,化學侵蝕很小,主要是液流沖刷的物理侵蝕。在熔化池高溫區(qū),玻璃流黏度低,液流強烈。尤其是使用電助熔和鼓泡以后,液流更為強烈。強烈的沖刷作用與化學侵蝕配合會對性價比高的輕質保溫磚廠家耐火材料造成很大的破壞。
浮法玻璃窯玻璃生產工藝流程,德州焦爐隔熱磚在玻璃窯爐中使用時,由于高溫、火焰、料粉、氣氛、氣流和液流等作用,會遭到嚴重的破壞,大大影響了窯爐的使用壽命。從烤窯起,耐火材料在窯爐中的使用即開始,操作不當,同樣會使耐火材料受到很大的,甚至是很嚴重的損壞,需特別注意。下面介紹幾種損壞情況。窯內料粉、玻璃液和火焰氣體在高溫下都會侵蝕耐火材料。配合料中的純堿、芒硝、硼酸鹽、氟化物、氧化物在高溫下與耐火材料表面作用,生成低共熔物或疏松狀物,并借助輕質保溫磚廠家耐火材料本身的空隙或界面的交代反應繼續(xù)向磚體內部滲透擴散,而使耐火材料逐漸被溶解、剝落而減薄、變質、進行重結晶等。上述各種鹽類與化合物的蝕損機理是不同的,芒硝比純堿的蝕損作用強得多。