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隔熱磚耐火磚可以分為很多種類,其中輕質(zhì)耐火磚和重質(zhì)耐火磚就是其中的兩大類,其中輕質(zhì)耐火磚是指體積密度小于1.3g/m3的耐火磚,而重質(zhì)耐火磚是指密度大于1.3g/m3耐火磚,通俗的說就是兩者的質(zhì)量不同,一個是質(zhì)量輕,一個是質(zhì)量重.一般輕質(zhì)隔熱耐火磚出產(chǎn)的質(zhì)料有粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)高強漂珠磚,低鐵莫來石、邯鄲隔熱磚高鋁聚輕隔熱耐火磚,硅藻土隔熱耐火磚。輕質(zhì)耐火磚和重質(zhì)耐火磚的用途各不相同,但都有自己專有的特點和用途,二者雙方各有各的有優(yōu)勢,兩者之間無法相互替代,但二者之間可以相互配使用,一般窯爐里面直接接觸火焰用重質(zhì)磚,而外圍不直接接觸的用保溫磚起到保溫作用,在選擇使用耐火磚是可根據(jù)實際情況來決定。
氣化法生產(chǎn)邯鄲輕質(zhì)莫來石磚是指在配料中引入能夠起化學作用而產(chǎn)生氣體的物質(zhì),利用化學方法來獲得氣泡,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,在實際生產(chǎn)中極少運用。一些特種耐火材料廠根據(jù)實際情況,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)隔熱磚價格輕質(zhì)莫來石磚,有三種成形方法:振動、澆注、手工搗打成型。振動成型生產(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、勞動強度大,質(zhì)量較難控制。
玻璃液沿著隔熱磚耐火材料流動時具有滴水穿石的功效,把耐火材料磨出一條條溝槽,這是機械磨損。主要磨損部位在玻璃液面處。另外,在循環(huán)液流流動處(特別是液流紊亂處)也明顯可見。當液面波動及液流變化(如受溫度波動影響)時,磨損加劇。物理侵蝕與時間、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使化學侵蝕速率成倍增加。在低溫區(qū)域,化學侵蝕很小,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,液流強烈。尤其是使用電助熔和鼓泡以后,液流更為強烈。強烈的沖刷作用與化學侵蝕配合會對性價比高的隔熱磚價格耐火材料造成很大的破壞。
低導熱多層隔熱磚復合莫來石磚使用創(chuàng)新的工作層、保溫層、隔熱層多層復合結(jié)構(gòu)設(shè)計,導熱系數(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%的紅柱石細粉,具有較高的常溫耐壓強度、較高的荷重軟化溫度、良好抗熱震性;保溫層設(shè)計采用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邯鄲隔熱磚莫來石相含量,幾乎不含剛玉相,其保溫層具備比工作層更低的導熱系數(shù),且與工作層具有良好的結(jié)合性、較高的強度及耐磨性。隔熱層選用含鋯纖維板,因含鋯纖維板在不同溫度下的導熱系數(shù)(見表1)都處于較低位置,同時在高溫下的收縮率也是較低[1]。因此低導熱多層復合莫來石磚具有高強度、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,同時由于其具有低導熱的特性,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)帶來較大的社會經(jīng)濟效益。
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)或邯鄲輕質(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,以低溫莫來石纖維為主,兼顧了高溫莫來石纖維、高鋁莫來石纖維、含鋯莫來石纖維等,在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內(nèi)層也有用性價比高的隔熱磚輕質(zhì)莫來石、高鋁等輕質(zhì)磚或者板,以輕質(zhì)氧化鋁、莫來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、莫來石磚與堇青石、焦寶石與莫來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,相對鋁含量偏低,耐溫性能較差但價格較低。
性價比高的隔熱磚的產(chǎn)品性能好,塞棒水口的沉積堵塞比內(nèi)孔部位侵蝕問題更嚴重、更為普遍,尤其是對于鋁鎮(zhèn)靜鋼的澆注。目前,對于堵塞問題通過改變材質(zhì)和流態(tài)是較理想的技術(shù)路線。高溫強度要求特別重要,比長水口、塞棒要求高。鋼水沖擊不能掉底,鋼水擺動不能折斷。理論上要求在高溫抗折強度達到2.5MPa,生產(chǎn)實際中控制燒后常溫抗折強度不得低于6MPa。整體塞棒較好的抗熱震性,但不如浸入式水口及長水口要求苛刻,因為塞棒僅是外部浸入鋼水而非內(nèi)孔,傳熱由外及內(nèi);另外,性價比高的隔熱磚塞棒多隨中間包一起預熱也降低了其熱震性要求。