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低導熱多層焦爐保溫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安徽焦爐保溫磚莫來石相含量,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。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由安徽焦爐保溫磚耐火材料的應用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可概括為兩條:增強抗熱震性,因其較高的熱導率和較低的膨脹系數(shù),提高了熱擴散能力,緩解熱應力集聚;另外是其不與耐火氧化物產(chǎn)生陶瓷結(jié)合,大量的質(zhì)量好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,石墨的熱導率隨溫度的升高反而降低,在極高溫度下趨于不導熱狀態(tài),這對石墨作為連鑄功能耐火材料的應用也大有裨益,在持續(xù)高溫應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。
熔鑄類的質(zhì)量好的焦爐隔熱磚外觀顏色的影響因素更多,比如配合料熔化時的氧化氣氛、還原氣氛以及轉(zhuǎn)化過程中雜質(zhì)的熔解度等等。說了這么多,購買耐火磚的時候要以什么為標準呢?首先我們要知道,在焦爐保溫磚哪家好耐火磚制品的外觀方面,有對應的國標標準,其次我們在購買耐火磚時要看材料的含量成分,主材料、雜質(zhì)含量。因為一般以次充好的廠家是會在原料和用料比例上做文章的,比如主材料含量不太高的料,比如用料比例不對、比如用含雜質(zhì)比較多的料等等,這類磚生產(chǎn)出來之后一般表面會比較粗糙,顏色不均勻。采購方在購買時可以要求供應廠家提供貨物的檢測報告或者質(zhì)量合格證等。耐火磚的檢測報告則可以體現(xiàn)這批磚的含量、氣孔率、耐火度、荷重軟化溫度、耐壓強度等等數(shù)值。
玻璃和配合料的揮發(fā)物在池爐的上部空間和蓄熱室中部都存在,對這些部位的耐火保溫磚進行化學侵蝕。揮發(fā)物的成分主要是焦爐保溫磚堿金屬氧化物的化合物和硼的化合物,還有氟化物、氯化物和硫的化合物。這些揮發(fā)物除以氣相狀態(tài)與耐火材料發(fā)生化學反應外,在溫度低時還會凝結(jié)成液相與耐火材料發(fā)生化學反應。其中鈉的化合物在1400℃。時就會冷凝。這些冷凝液體通過浸潤、擴散向安徽焦爐保溫磚耐火材料氣孔內(nèi)滲透。尤其是當上部結(jié)構(gòu)砌體有龜裂和未充滿泥漿的砌縫時,會給耐火材料造成很大的破壞。隨著池爐技術(shù)的進步,蓄熱室的高度不斷增加,格子體自重對于下層格子磚及爐條碹的壓力很大,當化學侵蝕將其損壞后,在損壞部位由于應力集中而破壞,結(jié)果會導致整個格子體的倒塌。
焦爐保溫磚耐火材料的成分及其與玻璃反應生成物的成分與玻璃成分不同。這種不同成分可以是固相、氣相或液相。結(jié)石和條紋、著色、氣泡。耐火材料造成的污染,在大多數(shù)情況下都是輕質(zhì)硅磚受侵蝕的結(jié)果。耐火材料受的侵蝕越嚴重,則造成的玻璃缺陷越多。耐火材料造成的結(jié)石有三種:一種是耐火材料原來的晶相,第二種是質(zhì)量好的焦爐保溫磚哪家好耐火材料與玻璃反應后生成的變質(zhì)結(jié)晶,第三種是耐火材料被熔化后又重新析晶。由耐火材料產(chǎn)生的條紋通常是與結(jié)石共同存在的。有的結(jié)石是在條紋中析晶出來的,有的條紋是由于結(jié)石熔化造成的。另外一種不帶有結(jié)石的條紋,這大部分是由于耐火材料中玻璃相造成的。由耐火材料產(chǎn)生的結(jié)石和條紋大部分是物理侵蝕和化學侵蝕共同作用的結(jié)果。由于耐火材料中含有Fe?O?、Cr?O?等物質(zhì),這都是強著色劑。因此耐火材料被侵蝕后,這些氧化物進入玻璃中會造成著色。
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質(zhì)量好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、氧化硅及合成安徽焦爐保溫磚莫來石、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、白炭黑或有機硅改性等)等各公司不一,發(fā)展變化較大。