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窯爐用耐材包括窯爐的墻體和萱頂,一般分內(nèi)外三層,內(nèi)層為輕質(zhì)保溫棉、氈、板等,中層為重質(zhì)或秦皇島輕質(zhì)保溫磚,外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內(nèi)層的輕質(zhì)保溫層近幾年發(fā)展比較迅速,以低溫莫來(lái)石纖維為主,兼顧了高溫莫來(lái)石纖維、高鋁莫來(lái)石纖維、含鋯莫來(lái)石纖維等,在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內(nèi)層也有用質(zhì)量好的硅藻土磚輕質(zhì)莫來(lái)石、高鋁等輕質(zhì)磚或者板,以輕質(zhì)氧化鋁、莫來(lái)石等空心球磚為主體。中層的重質(zhì)材料仍然采用低鋁高硅、高鋁低硅、莫來(lái)石磚與堇青石、焦寶石與莫來(lái)石等材料制成的重質(zhì)材料為主。外層的低溫耐火材料主要以鋁礬土、焦寶石、粘土等制作而成,相對(duì)鋁含量偏低,耐溫性能較差但價(jià)格較低。
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(lái)應(yīng)對(duì)該問(wèn)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(kāi)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秦皇島漂珠磚等低導(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(wú)碳防堵塞技術(shù),如莫來(lái)石、硅藻土磚價(jià)格尖晶石、鋯酸鈣等內(nèi)襯材料的引入,因?yàn)闊o(wú)石墨或極大地降低了碳含量,從而對(duì)開(kāi)澆熱沖擊不敏感,在一定程度上也提高了水口的抗熱震性。
硅藻土磚輕質(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(kāi)一快質(zhì)量好的硅藻土磚輕質(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(méi)有燒透,抗?jié)B透性不行。如果打開(kāi)和表面一樣,說(shuō)明輕質(zhì)粘土磚強(qiáng)度、抗震都可以。
高堿玻璃具有較低的黏度,硼硅酸鹽玻璃的表面張力小,所以,它們的侵蝕作用就劇烈。提高熔制溫度會(huì)降低熔融玻璃液的黏度和表面張力,從而也加速了侵蝕作用。含硼酸、磷酸、氟、鋁、鋇化合物的玻璃液,對(duì)隔熱磚有劇烈的侵蝕作用,強(qiáng)烈的玻璃液對(duì)流和不穩(wěn)定的液面會(huì)把保護(hù)層沖刷掉,加速蝕損。對(duì)質(zhì)量好的硅藻土磚耐火材料本身來(lái)說(shuō),蝕損程度主要與它的化學(xué)組成、礦物組成和結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)。一般耐火材料的結(jié)構(gòu)都是由一個(gè)或多個(gè)晶相、玻璃相和氣相組成的。氣孔,特別是開(kāi)口氣孔,是侵蝕劑滲入硅藻土磚耐火材料內(nèi)部的通道,并使侵蝕面增加。相對(duì)于晶相來(lái)說(shuō),玻璃相是薄弱環(huán)節(jié),其化學(xué)穩(wěn)定性差,要提高耐火材料的抗侵蝕,必須使其高溫的穩(wěn)定晶相增多,玻璃相含量減少,且軟化溫度和黏度要大,氣孔率盡可能低。