連鑄用功能耐用的輕質(zhì)粘土磚耐火材料指整體塞棒、(鋼包)長水口和浸入式水口，稱為連鑄三大件，也有人把鋼包滑板、中間包滑板、中間包上水口包含在內(nèi)，均為含碳耐火材料，通稱為碳結(jié)合耐火材料。其實(shí)，中間包滑板控流結(jié)構(gòu)已越來越少見，有被塞棒取代的趨勢。主要討論連鑄用功能山西耐火保溫磚的生產(chǎn)制造用原料技術(shù)。對(duì)材質(zhì)的性能要求，連鑄要求其功能耐火材料具有良好的抗熱震性、抗合成渣侵蝕、抗鋼液侵蝕以及適宜的高溫強(qiáng)度。這些特性要求又因三大件的使用部位及鋼種、冶煉條件的不同而存在差異。為了更好地發(fā)揮連鑄功能耐火材料在連鑄工業(yè)的作用，今后還需在原料多樣化、復(fù)合化及新型防氧化劑等方面做進(jìn)一步的工作。

由于耐用的隔熱耐火磚具有如下特點(diǎn)：使用溫度高，可以在1300℃長時(shí)間使用，非金屬材料具有很強(qiáng)的耐酸堿侵蝕性能，不會(huì)出現(xiàn)金屬錨固件在高溫下的氧化、開焊而引起耐火材料剝落的現(xiàn)象；與耐火材料有相近的導(dǎo)熱系數(shù)，減少由于耐用的輕質(zhì)粘土磚漂珠磚的體積變化差異產(chǎn)生的應(yīng)力；由于陶瓷錨固件代替金屬錨固件減少了熱橋效應(yīng)，使整體導(dǎo)熱性能降低，因此節(jié)能效果也明顯增強(qiáng)。篦冷機(jī)矮墻要長期承受300-1450℃的高溫熟料顆粒的沖刷，同時(shí)跟冷熱空氣交替接觸，使矮墻損壞較快。目前采用矮墻整體預(yù)制的方法進(jìn)行制作，這種方法有可以快速安裝、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀制作、免受水泥廠施工環(huán)境影響，而且制作過程給予充分的養(yǎng)護(hù)和烘烤可以達(dá)到最佳的耐火材料性能。因此可以大大提高砌墻的使用壽命。更重要的是矮墻砌塊采用了輕質(zhì)和重質(zhì)材料復(fù)合，因此降低了耐火襯體的導(dǎo)熱系數(shù)，達(dá)到了良好的節(jié)能效果。

低導(dǎo)熱多層輕質(zhì)粘土磚復(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山西輕質(zhì)粘土磚莫來石相含量，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。

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、氧化硅及合成山西輕質(zhì)粘土磚莫來石、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。

這種化學(xué)侵蝕主要發(fā)生在池爐熔化池上部結(jié)構(gòu)和蓄熱室。在不同部位，配合料粉塵也有差別。加料口附近的配合料粉塵，其成分與玻璃成分基本相同。由于輕質(zhì)粘土磚廠家硅砂顆粒密度較大，離加料口越遠(yuǎn)配合料粉塵中SO?含量越低。配合料粉塵的多少與很多因素有關(guān)。對(duì)于同一種玻璃配合料粉塵量與原料密度、顆粒度、加料方式有很大關(guān)系。配合料加水、壓餅或制球都可以大大減少配合料粉塵量。燃料的灰分及燃燒產(chǎn)物與隔熱磚的化學(xué)反應(yīng)造成的化學(xué)侵蝕。燃燒重油和天然氣時(shí)，灰分基本不存在，而V?O?和NO雖然對(duì)耐火材料侵蝕嚴(yán)重，但一般重油中含量很少，在池爐生產(chǎn)中影響不大。這些就是玻璃配合料粉塵與山西輕質(zhì)粘土磚耐火材料化學(xué)反應(yīng)造成的侵蝕，

氣化法生產(chǎn)山西輕質(zhì)莫來石磚是指在配料中引入能夠起化學(xué)作用而產(chǎn)生氣體的物質(zhì)，利用化學(xué)方法來獲得氣泡，從而產(chǎn)生出氣孔率低、密度小的磚。此方法生產(chǎn)工藝較泡沫法簡單，生產(chǎn)周期較長，成本較高，在實(shí)際生產(chǎn)中極少運(yùn)用。一些特種耐火材料廠根據(jù)實(shí)際情況，可考慮采用添加物燒盡法生產(chǎn)輕質(zhì)莫來石磚。添加物燒盡法生產(chǎn)輕質(zhì)粘土磚廠家輕質(zhì)莫來石磚，有三種成形方法：振動(dòng)、澆注、手工搗打成型。振動(dòng)成型生產(chǎn)輕質(zhì)莫來石，周期短，生產(chǎn)效率高，但質(zhì)量（尤其是密度）較難控制；澆注成型周期長、生產(chǎn)效率低、成本（模具成本）較高；手工搗打成型生產(chǎn)效率低、成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，質(zhì)量較難控制。