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氣化法生產(chǎn)青海輕質(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(jiǎn)單,生產(chǎn)周期較長(zhǎng),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)莫來石磚廠家輕質(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(zhǎng)、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。
玻璃液沿著莫來石磚耐火材料流動(dòng)時(shí)具有滴水穿石的功效,把耐火材料磨出一條條溝槽,這是機(jī)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(dòng)處(特別是液流紊亂處)也明顯可見。當(dāng)液面波動(dòng)及液流變化(如受溫度波動(dòng)影響)時(shí),磨損加劇。物理侵蝕與時(shí)間、溫度有很大的關(guān)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(huì)使化學(xué)侵蝕速率成倍增加。在低溫區(qū)域,化學(xué)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(qiáng)烈。尤其是使用電助熔和鼓泡以后,液流更為強(qiáng)烈。強(qiáng)烈的沖刷作用與化學(xué)侵蝕配合會(huì)對(duì)耐用的莫來石磚廠家耐火材料造成很大的破壞。
料粉對(duì)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(duì)耐火材料的侵蝕,如青海隔熱磚表面的熔蝕、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(shí)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(huì)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(huì)受到料粉的蝕損。玻璃液對(duì)莫來石磚廠家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(shí)大結(jié)晶的莫來石甚至有了增長(zhǎng)。
玻璃對(duì)莫來石磚耐火材料的化學(xué)侵蝕,如果沒有物理侵蝕同時(shí)存在,則進(jìn)行得十分緩慢。加料口附近的上部結(jié)構(gòu)受到配合料粉塵的化學(xué)侵蝕。此處配合料粉塵的成分與玻璃液基本相同。也就是說此處耐火保溫磚與池壁磚受到的化學(xué)侵蝕基本相同。但是池壁磚受到的破壞比上部結(jié)構(gòu)要嚴(yán)重得多。之所以出現(xiàn)這種差別,主要是物理侵蝕條件不同。池壁磚除了受到玻璃化學(xué)侵蝕外,還受到玻璃液流的沖刷作用這一物理侵蝕。液流的沖刷把化學(xué)侵蝕的生成物不斷沖走,因而使玻璃液能夠不斷對(duì)耐用的莫來石磚廠家耐火材料的新鮮表面進(jìn)行化學(xué)侵蝕。這兩種侵蝕共同作用的結(jié)果,使池壁磚損壞很快。但是上部結(jié)構(gòu)只受到與玻璃成分相同的配合料粉塵侵蝕,此處沒有液流的物理侵蝕。所以化學(xué)侵蝕的生成物留在耐火材料的表面,這就起到了保護(hù)作用,防止了配合料粉塵對(duì)耐火材料的進(jìn)一步侵蝕。由此可以看出化學(xué)侵蝕的破壞程度與物理侵蝕情況有很大的關(guān)系。
連鑄用功能耐用的莫來石磚耐火材料指整體塞棒、(鋼包)長(zhǎng)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(shì)。主要討論連鑄用功能青海耐火保溫磚的生產(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。
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。由于莫來石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青海莫來石磚耐火材料化學(xué)反應(yīng)造成的侵蝕,