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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)性價(jià)比高的焦?fàn)t保溫磚耐火材料本身來說,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,特別是開口氣孔,是侵蝕劑滲入焦?fàn)t保溫磚耐火材料內(nèi)部的通道,并使侵蝕面增加。相對(duì)于晶相來說,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。
氣化法生產(chǎn)濟(jì)南輕質(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)焦?fàn)t保溫磚廠家輕質(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。
熔融玻璃與性價(jià)比高的耐火保溫磚的反應(yīng)造成的侵蝕,這種侵蝕以與玻璃液接觸的池壁磚為代表。玻璃中最重要的是鈉鈣硅玻璃。一般的瓶罐玻璃和平板玻璃都屬于這一類。這種玻璃中以SO?為主要成分,含量在70%左右,Na?O含量15%左右,CaO含量在10%左右,還有少量的Al?O?和MgO。為了改善玻璃的性能,以鈉鈣硅玻璃為基礎(chǔ)可以引入氧化物。這些玻璃雖然種類較多,但都可以簡(jiǎn)化為SO?含量、堿金屬氧化物含量和堿土金屬氧化物含量(CaO+MgO+BaO)來考慮。只要上述三種氧化物含量基本相同,則對(duì)耐火材料的化學(xué)侵蝕也基本相同。但是硼硅玻璃對(duì)焦?fàn)t保溫磚廠家耐火材料的化學(xué)侵蝕與鈉鈣硅玻璃不同。尤其是低堿或無堿硼硅玻璃,其酸性氧化物含量高,熔化溫度也高。因此要使用特殊的耐火材料。
耐火材料是硅酸鹽學(xué)科的一個(gè)分支,硅酸鹽材料一般分為:水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料。而耐火材料從使用的角度來分又可分為:冶金工業(yè)用耐火材料、水泥行業(yè)用耐火材料、玻璃行業(yè)用耐火材料和其他耐火材料。其中陶瓷用耐火材料歸為其他耐火材料,建筑衛(wèi)生陶瓷屬于陶瓷的一個(gè)分支,因而建筑衛(wèi)生陶瓷用耐火材料理所當(dāng)然的歸為其他用耐火材料一類了。理論上講,耐火材料性價(jià)比高的焦?fàn)t保溫磚又有定型耐火材料和不定型耐火材料之分,但一般不定型耐火材料多用于水泥、冶金窯爐,而玻璃行業(yè)和陶瓷行業(yè)用量不大,不定型耐火材料尤其是耐火骨料、耐火澆注料和耐火材料的膠凝劑等對(duì)部分性價(jià)比高的隔熱磚起到不可估量的作用。
玻璃液沿著焦?fàn)t保溫磚耐火材料流動(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)性價(jià)比高的焦?fàn)t保溫磚廠家耐火材料造成很大的破壞。
性價(jià)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(yán)重、更為普遍,尤其是對(duì)于鋁鎮(zhèn)靜鋼的澆注。目前,對(duì)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(qiáng)度要求特別重要,比長(zhǎng)水口、塞棒要求高。鋼水沖擊不能掉底,鋼水?dāng)[動(dòng)不能折斷。理論上要求在高溫抗折強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa,生產(chǎn)實(shí)際中控制燒后常溫抗折強(qiáng)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(zhǎng)水口要求苛刻,因?yàn)槿魞H是外部浸入鋼水而非內(nèi)孔,傳熱由外及內(nèi);另外,性價(jià)比高的焦?fàn)t保溫磚塞棒多隨中間包一起預(yù)熱也降低了其熱震性要求。