窑炉用耐材包括窑炉的墙体和萱顶,一般分内外三层,内层为轻质保温棉、毡、板等,中层为重质或西安轻质保温砖,外层以红砖或低温保温砖为主。内层的轻质保温层近几年发展比较迅速,以低温莫来石纤维为主,兼顾了高温莫来石纤维、高铝莫来石纤维、含锆莫来石纤维等,在纤维制成工艺上采用了拉丝、甩丝、喷吹等工艺。内层也有用质量好的莫来石砖轻质莫来石、高铝等轻质砖或者板,以轻质氧化铝、莫来石等空心球砖为主体。中层的重质材料仍然采用低铝高硅、高铝低硅、莫来石砖与堇青石、焦宝石与莫来石等材料制成的重质材料为主。外层的低温耐火材料主要以铝矾土、焦宝石、粘土等制作而成,相对铝含量偏低,耐温性能较差但价格较低。
长水口一般不予预热,且体型较大,抗热震要求最为苛刻。当前主要有两大技术来应对该问题。一是欧洲的内壁氧化方式,以外国公司为例,长水口烧成采用裸烧方式,外部施釉,碗口遮蔽,内孔体处于氧化气氛,形成1~2mm厚的氧化层和1.5mm左右的变质层以缓冲热震,钢包到1500℃以上的高温钢水直接冲击该透气绝热层,延缓了对外部铝碳本体的直接热冲击,抗热震性得到保证;二是国内开发的绝热内壁方式,使用高铝聚轻砖或氧化锆的空心球或西安漂珠砖等低导热材料预成型内壁,也起到了很好的抗热震效果,但制造工艺略为复杂。另外,一些无碳防堵塞技术,如莫来石、莫来石砖价格尖晶石、锆酸钙等内衬材料的引入,因为无石墨或极大地降低了碳含量,从而对开浇热冲击不敏感,在一定程度上也提高了水口的抗热震性。
当今国内外生产西安轻质莫来石砖的方法有三种:泡沫法、添加物烧结法和气化法。用泡沫法制造轻质莫来石砖是将发泡剂和稳定剂及水按一定比例配合,先制成泡沫液,然后将料浆混合经浇注成型、养护、干燥、烘烤和烧成等工序,制成高气孔率的莫来石砖价格轻质莫来石。其虽然能生产出高质量的轻质莫来石转,但其工序程序多,比较复杂,生产周期长,生产效率低,陈本较高。添加物烧尽法生产轻质莫来石砖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,在烧成时,可燃添加物迅速燃烧,添加物的位置成了气孔。这种气孔率高、密度小的砖就成为轻质莫来石砖。该方法生产工艺简单,生产周期较短,成本较低,生产效率高。
轻质粘土保温砖莫来石砖的优缺点有哪些呢,工业窑炉砌体蓄热损和炉体表面散热损,一般约为燃料消耗的24~45%.使用低热导率、低热容的轻质砖作炉体结构材料,质量好的莫来石砖轻质保温砖可以节约燃料;同时,由于窑炉能够快速升温和冷却,可以提高设备的生产效率;还可以减轻炉体重量,简化窑炉结构,提高产品质量,降低环境温度,改善劳动条件。但轻质耐火砖的气孔率大,组织松散,不能用于直接接触熔渣和液态金属的部位;机械强度低,不能用于承重结构;耐磨性差,不适合与炉料接触,磨损严重。
西安隔热砖被侵蚀后,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质量好的莫来石砖耐火材料,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。