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由于性價比高的隔熱耐火磚具有如下特點(diǎn):使用溫度高,可以在1300℃長時間使用,非金屬材料具有很強(qiáng)的耐酸堿侵蝕性能,不會出現(xiàn)金屬錨固件在高溫下的氧化、開焊而引起耐火材料剝落的現(xiàn)象;與耐火材料有相近的導(dǎo)熱系數(shù),減少由于性價比高的輕質(zhì)莫來石磚漂珠磚的體積變化差異產(chǎn)生的應(yīng)力;由于陶瓷錨固件代替金屬錨固件減少了熱橋效應(yīng),使整體導(dǎo)熱性能降低,因此節(jié)能效果也明顯增強(qiáng)。篦冷機(jī)矮墻要長期承受300-1450℃的高溫熟料顆粒的沖刷,同時跟冷熱空氣交替接觸,使矮墻損壞較快。目前采用矮墻整體預(yù)制的方法進(jìn)行制作,這種方法有可以快速安裝、實現(xiàn)復(fù)雜形狀制作、免受水泥廠施工環(huán)境影響,而且制作過程給予充分的養(yǎng)護(hù)和烘烤可以達(dá)到最佳的耐火材料性能。因此可以大大提高砌墻的使用壽命。更重要的是矮墻砌塊采用了輕質(zhì)和重質(zhì)材料復(fù)合,因此降低了耐火襯體的導(dǎo)熱系數(shù),達(dá)到了良好的節(jié)能效果。
晉中莫來石磚在現(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(diǎn),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,尤其以輕質(zhì)莫來石磚廠家輕質(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。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由晉中輕質(zhì)莫來石磚耐火材料的應(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,大量的性價比高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(diǎn)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。
當(dāng)今國內(nèi)外生產(chǎn)晉中輕質(zhì)莫來石磚的方法有三種:泡沫法、添加物燒結(jié)法和氣化法。用泡沫法制造輕質(zhì)莫來石磚是將發(fā)泡劑和穩(wěn)定劑及水按一定比例配合,先制成泡沫液,然后將料漿混合經(jīng)澆注成型、養(yǎng)護(hù)、干燥、烘烤和燒成等工序,制成高氣孔率的輕質(zhì)莫來石磚廠家輕質(zhì)莫來石。其雖然能生產(chǎn)出高質(zhì)量的輕質(zhì)莫來石轉(zhuǎn),但其工序程序多,比較復(fù)雜,生產(chǎn)周期長,生產(chǎn)效率低,陳本較高。添加物燒盡法生產(chǎn)輕質(zhì)莫來石磚是在配料中添加一部分可燃添加物,如木屑、、聚苯乙烯、焦炭等,在燒成時,可燃添加物迅速燃燒,添加物的位置成了氣孔。這種氣孔率高、密度小的磚就成為輕質(zhì)莫來石磚。該方法生產(chǎn)工藝簡單,生產(chǎn)周期較短,成本較低,生產(chǎn)效率高。
玻璃對輕質(zhì)莫來石磚耐火材料的化學(xué)侵蝕,如果沒有物理侵蝕同時存在,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性價比高的輕質(zhì)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。