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料粉對耐火材料的蝕損作用主要表現(xiàn)在粉料高溫蒸發(fā)的堿性蒸氣對耐火材料的侵蝕,如濱州隔熱磚表面的熔蝕、內(nèi)部的“鼠洞”等,以及格子磚中的反霞石化作用等。再者,粉料中超細(xì)粉的飛料在蓄熱室格子體中集聚,形成瘤子,堵塞格子孔,嚴(yán)重時造成格子磚倒塌、損毀,被迫熱修。蝕損作用隨溫度升高而加劇,熔化溫度每提高50~60℃就會使使用期限縮短約一年。前臉墻、加料口、熔化部前部空間、池壁、小爐、蓄熱室上層格子體等部位都會受到料粉的蝕損。玻璃液對高鋁聚輕磚價格耐火材料的蝕損作用比料粉要小得多,玻璃液與耐火材料界面層上的相反應(yīng)是復(fù)雜的。玻璃液首先溶解耐火材料中的游離的SO?。莫來石的溶解速度較小,它聚集到玻璃液和耐火材料的界面上,雖然小結(jié)晶的莫來石溶解了,但在使用時大結(jié)晶的莫來石甚至有了增長。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由濱州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(qiáng)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(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。
高鋁聚輕磚保溫磚的導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.2-0.4(平均溫度350±25℃)w/m.k,而耐火磚的導(dǎo)熱系數(shù)在1.0(平均溫度350±25℃)w/m.k以上,由此可得出濱州高鋁聚輕磚保溫磚的保溫性能要比耐火磚的保溫性能好的多。保溫磚的耐火度一般在1400度以下,而耐火磚的耐火度在1400度以上。保溫磚一般都是輕質(zhì)保溫材料,密度一般在0.8-1.0g/cm3而耐火磚的密度基本都在2.0g/cm3以上。耐火磚的機(jī)械強(qiáng)度高,使用周期長,并且化學(xué)穩(wěn)定性好,不與物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和耐高溫性能好,最高耐熱溫度可達(dá)到1900℃。特別適用于化肥廠高低溫變換爐、轉(zhuǎn)化爐、加氫轉(zhuǎn)化器、脫硫槽及甲烷化爐中。耐火磚與保溫磚的區(qū)別很大,他們的使用環(huán)境、范圍、作用都不相同。不同的位置會用到不同的材料,在選購材料時,我們要根據(jù)自己的實際情況,決定使用哪種耐火材料適合自己用的。
耐用的耐火保溫磚優(yōu)良的抗熱震性。水口使用前一般預(yù)熱到1100℃,而連鑄開澆鋼水溫度高達(dá)1500℃,水口需在1s內(nèi)承受開澆熱震溫差400℃??菇Y(jié)晶器保護(hù)渣侵蝕性好。渣線部位用鋯碳材料因ZrO2的引入,其耐渣蝕性增強(qiáng),但鋯碳材料因其較低的碳含量及ZrO2的相變又存在熱震炸裂風(fēng)險,因此要求預(yù)熱后不能降溫太快。同時,因耐用的高鋁聚輕磚價格鋯碳材料如果與內(nèi)孔鋼水直接接觸,因其石墨含量及結(jié)合強(qiáng)度較低,在高速鋼流的沖刷下會被快速熔損,所以必須與本體鋁碳材料或內(nèi)襯材料配合使用。抗鋼液侵蝕性好,尤其是內(nèi)孔部分,既要抗鋼水沖刷,又要耐化學(xué)侵蝕。浸在結(jié)晶器中的本體部分很少被侵蝕,這也是選擇鋁碳質(zhì)浸入式水口的主要原因。
濱州莫來石磚在現(xiàn)代陶瓷窯爐中應(yīng)用最為廣泛,主要因為其質(zhì)輕、施工方便等特點,操作起來比較容易。建筑衛(wèi)生陶瓷隧道窯、輥道窯、和其它陶瓷行業(yè)常用的推板窯等一些長形窯爐,由于有預(yù)熱帶、燒成帶、保溫帶、冷卻帶等,根據(jù)不同段的不同溫度合理使用輕質(zhì)耐火材料對窯爐的節(jié)能尤其重要。輕質(zhì)耐火材料近幾年發(fā)展迅速,尤其以高鋁聚輕磚價格輕質(zhì)莫來石磚、高鋁莫來石磚、莫來石纖維和高鋁莫來石纖維等發(fā)展較快,為建筑衛(wèi)生陶瓷的窯爐節(jié)能提供了必要的材料保障。陶瓷窯爐用重質(zhì)耐火材料與玻璃工業(yè)類似,主要以酸性磚、中性磚和部分特種磚為主,選磚的依據(jù)主要根據(jù)窯爐的燒成溫度、氣氛和熔融材料的腐蝕性、酸堿性等決定。
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、氧化硅及合成濱州高鋁聚輕磚莫來石、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。