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連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由成都焦爐保溫磚耐火材料的應(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)力掉進了“黑洞”,因而能夠阻止裂紋擴展,其比氣孔絕熱更可貴的一點是,不對熔渣潤濕,不會吸收液渣“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。增強抗侵蝕性,因其對渣、熔劑及鋼水的不潤濕性,不僅自身不容易被侵蝕,還進而能夠保護包裹纏繞的基質(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。
耐用的重質(zhì)耐火保溫磚基本有以下幾個品種:酸性磚:硅磚(SiO2),耐火粘土磚(SiO2+Al2O3),中性磚:高鋁磚,鉻磚(Cr2O3+Al2O3,MgO,F(xiàn)eO),堿性磚:鎂磚,鉻鎂磚,白云石磚,特種磚:尖晶石磚,鋯英石磚,氧化鋯磚,碳磚,碳化硅磚,其他磚。陶瓷窯爐最早用耐火材料以重質(zhì)磚為主,隨著輕質(zhì)隔熱耐火材料的不斷完善,成都焦爐保溫磚重質(zhì)磚基本上在建筑衛(wèi)生陶瓷的隧道窯、軌道窯等除非有特殊需求外不再使用。而在耐腐蝕的窯爐如熔塊窯、做色料的梭式窯、回轉(zhuǎn)窯等領(lǐng)域仍然使用重質(zhì)耐火材料。目的是為了不至于掉渣、抗腐蝕強度好。特別是熔塊窯,物料直接和隔熱耐火磚接觸,更應(yīng)該謹慎選擇重質(zhì)耐火材料,尤其是材質(zhì)、密度和導(dǎo)熱系數(shù)等。這類窯爐的特點恰恰和隧道窯、軌道窯相反,一般重質(zhì)耐火材料在內(nèi)層而重質(zhì)耐火材料和保溫材料在中外層。
裂損主要發(fā)生在烤窯階段??靖G時,在成都隔熱耐火磚內(nèi)部出現(xiàn)一定的溫度差,產(chǎn)生相應(yīng)的機械應(yīng)力。如升溫速度過快,超過了耐火材料允許的極限強度時,將出現(xiàn)裂紋,甚至裂成碎塊。電熔的、高度燒結(jié)的致密耐火材料最易破損。除溫差產(chǎn)生應(yīng)力外,耐火材料晶型變化所造成的膨脹或收縮亦會產(chǎn)生應(yīng)力。升溫過快時,晶型變化快,體積變化過劇,產(chǎn)生應(yīng)力過大,使耐火材料開裂,因而,在烤窯時必須按事先制定的烤窯曲線升溫。烤窯后,耐用的焦爐保溫磚廠家耐火材料長期處在高溫作用下,在該作業(yè)溫度下的耐火材料機械強度比在室溫下要低得多。如果作用于耐火材料的機械負荷偏大,則耐火材料會產(chǎn)生非彈性變形(與極黏的液體流動相似),而導(dǎo)致破壞。
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%,水泥成本中能源費可達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。工信部582號文關(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114千克標準煤/噸,水泥綜合能耗小于93千克標準煤/噸。焦爐保溫磚廠家耐火材料作為水泥行業(yè)節(jié)能的原動力,如何推進成都隔熱磚節(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)一般和國外先進水平差距較大。
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(dǎo)致控流不好或失控終澆?,F(xiàn)多采用成都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。耐用的焦爐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(chǎn)過程中的廢品、廢料、車削料、集塵回收料經(jīng)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(fù)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。
由于耐用的隔熱耐火磚具有如下特點:使用溫度高,可以在1300℃長時間使用,非金屬材料具有很強的耐酸堿侵蝕性能,不會出現(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),減少由于耐用的焦爐保溫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。篦冷機矮墻要長期承受300-1450℃的高溫熟料顆粒的沖刷,同時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)制的方法進行制作,這種方法有可以快速安裝、實現(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)護和烘烤可以達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),達到了良好的節(jié)能效果。