低导热多层轻质漂珠砖复合莫来石砖使用创新的工作层、保温层、隔热层多层复合结构设计,导热系数大大降低。该材料的工作层以莫来石为骨料,加入12%~15%的碳化硅,10%~12%的红柱石细粉,具有较高的常温耐压强度、较高的荷重软化温度、良好抗热震性;保温层设计采用M60或M70莫来石为主原料,适宜的氧化铝含量使其具备更高的淄博轻质漂珠砖莫来石相含量,几乎不含刚玉相,其保温层具备比工作层更低的导热系数,且与工作层具有良好的结合性、较高的强度及耐磨性。隔热层选用含锆纤维板,因含锆纤维板在不同温度下的导热系数(见表1)都处于较低位置,同时在高温下的收缩率也是较低[1]。因此低导热多层复合莫来石砖具有高强度、高耐磨、高抗蚀、高荷重软化温度以及优良的抗热震性能,完全满足了大中型水泥回转窑生产工艺的要求,同时由于其具有低导热的特性,使得筒体外表温度降低,减少了吨熟料原煤消耗,同时延长了筒体使用寿命,从而能为水泥企业带来较大的社会经济效益。
性价比高的隔热砖的产品性能好,塞棒水口的沉积堵塞比内孔部位侵蚀问题更严重、更为普遍,尤其是对于铝镇静钢的浇注。目前,对于堵塞问题通过改变材质和流态是较理想的技术路线。高温强度要求特别重要,比长水口、塞棒要求高。钢水冲击不能掉底,钢水摆动不能折断。理论上要求在高温抗折强度达到2.5MPa,生产实际中控制烧后常温抗折强度不得低于6MPa。整体塞棒较好的抗热震性,但不如浸入式水口及长水口要求苛刻,因为塞棒仅是外部浸入钢水而非内孔,传热由外及内;另外,性价比高的轻质漂珠砖塞棒多随中间包一起预热也降低了其热震性要求。
淄博隔热砖被侵蚀后,与它接触的熔融物中增添了SO₂和Al₂O₃的成分。熔融物将扩散到玻璃液的其余部分中去。在扩散过程中,熔融物的成分发生变化,SO₂和碱液增加了,而在界面上发生了β-Al₂O₃结晶的聚集作用,所以,在耐火材料与玻璃液的接触面上,首先是莫来石层,接着是β-Al₂O₃层,然后是未受侵蚀的耐火材料。耐火材料溶解后,使玻璃液黏度增大,促使在耐火材料表面形成较难移动的保护层,减弱了继续侵蚀的作用。玻璃液对耐火材料的侵蚀作用,取决于其黏度和表面张力等物理性质。黏度低和表面张力小的玻璃液最容易浸润性价比高的轻质漂珠砖耐火材料,并从其表面细孔吸入内部,使整个耐火材料受到强烈的侵蚀。
连铸用功能性价比高的轻质漂珠砖耐火材料指整体塞棒、(钢包)长水口和浸入式水口,称为连铸三大件,也有人把钢包滑板、中间包滑板、中间包上水口包含在内,均为含碳耐火材料,通称为碳结合耐火材料。其实,中间包滑板控流结构已越来越少见,有被塞棒取代的趋势。主要讨论连铸用功能淄博耐火保温砖的生产制造用原料技术。对材质的性能要求,连铸要求其功能耐火材料具有良好的抗热震性、抗合成渣侵蚀、抗钢液侵蚀以及适宜的高温强度。这些特性要求又因三大件的使用部位及钢种、冶炼条件的不同而存在差异。为了更好地发挥连铸功能耐火材料在连铸工业的作用,今后还需在原料多样化、复合化及新型防氧化剂等方面做进一步的工作。