连铸功能耐火材料的材料体系,由最初简单的熔融石英质、铝碳材质,逐步开发应用了高耐蚀的锆碳(渣线、棒头)、镁碳(棒头、水口碗口、快换水口端面)、尖晶石碳(棒头、水口内壁)、高耐磨高碳化硅含量的耐用的莫来石砖或锆英石碳(快换水口端面)、透气材料(长水口碗口、内壁)及众多浸入式水口防堵塞衬体材料(莫来石质、尖晶石质、白云石质、锆酸钙质等)。所用原材料更是品种广泛,主原料使用各种氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化硅及合成咸阳隔热耐火砖莫来石、尖晶石、碳化硅、赛隆、阿隆等,碳源有鳞片石墨、无定形碳、沥青、石墨微粉等;辅料发展更为全面、细微,各种防氧化剂(硅粉、碳化硅、低熔点玻璃粉、含硼材料、铝粉、锆化合物等)、增强剂、成型助剂、防潮剂等;结合剂虽仍以酚醛树脂为主,有的辅以沥青混合结合,酚醛树脂的引入形态、稀释调和剂、各种改性体(硼改性、镍改性、碳化硅改性、白炭黑或有机硅改性等)等各公司不一,发展变化较大。
窑系统表面散热的热损失包括预热器、回转窑和冷却机。其中回转窑的散热损失占总散热损失的50%以上,因此开发和研制用于回转窑的新型节能砖对于水泥行业节能尤为重要。新型节能耐火材料主要以轻质骨料以及轻质造孔剂为原料制成的咸阳隔热耐火砖轻质耐磨砖,它通过降低材料的密度和提高材料的气孔率来降低耐火材料的导热系数,从而达到保温节能的目的。这种轻质耐磨砖主要用于回转窑的分解带。轻质耐磨砖用于水泥回传窑如窑最后面,与其他咸阳隔热耐火砖砖种性能对比,轻质耐磨砖有较低的导热系数和较低的体积密度。荷重软化温度和耐压强度也有所降低,但不影响轻质保温砖的使用,因为在这一区间,物料的热负荷较小,固体物料的冲刷和磨损也较轻,因此在耐火材料配置上,主要考虑适抗碱侵蚀能力即可。
在形成隔热耐火砖莫来石晶体后,晶体的发育对于产品的性能影响也很大。产品的性能随着晶粒的尺寸增大而提高,但晶粒尺寸达到一定数值后,晶粒尺寸进一步增加反而对于产品性能有所削弱。不过对于快烧的建陶产品而言,发育过大的晶粒尺寸的影响是微乎其微,因为烧成制度中并没有足够的时间让晶体得到良好的发育长大。我们所要注意的是,如在釉料中引入高纯结晶产品时,需要控制其晶粒尺寸。许多的氧化物或矿化剂对莫来石砖的形成有促进作用,其中MgO和FeO对黏土矿物转化成咸阳耐用的隔热耐火砖莫来石晶体的过程影响最大,可以有效降低莫来石的合成温度,MgO和FeO对莫来石化的矿化作用主要是通过液相发挥效用。
咸阳莫来石一直以来被认为是普通陶瓷里面很重要的晶体相,对于普通陶瓷的强度提升有着很重要的作用。因此,对于陶瓷材料中莫来石的形成、含量、尺寸、发育等非常关注。对于大部分建陶产品而言,其烧成过程属于快烧并且温度相对较低,且产品在使用过程中的会经历各类搬运、长短途运输、深加工等,因此对于莫来石砖强度有着更迫切实际的需求。那么,了解陶瓷产品内部晶体相的形成,对于产品的设计和生产就更有实际意义。其形成过程往往是母矿在加热过程中自身分解而形成,如高岭土在加热过程中会脱水生成偏高岭,在继续的加热过程中,偏高岭会分解为隔热耐火砖厂家莫来石和石英。这样形成的莫来石其形状贴近于母矿形状,如高岭石中的莫来石就为粒状或鳞状莫来石。
熔融玻璃与耐用的耐火保温砖的反应造成的侵蚀,这种侵蚀以与玻璃液接触的池壁砖为代表。玻璃中最重要的是钠钙硅玻璃。一般的瓶罐玻璃和平板玻璃都属于这一类。这种玻璃中以SO₂为主要成分,含量在70%左右,Na₂O含量15%左右,CaO含量在10%左右,还有少量的Al₂O₃和MgO。为了改善玻璃的性能,以钠钙硅玻璃为基础可以引入氧化物。这些玻璃虽然种类较多,但都可以简化为SO₂含量、碱金属氧化物含量和碱土金属氧化物含量(CaO+MgO+BaO)来考虑。只要上述三种氧化物含量基本相同,则对耐火材料的化学侵蚀也基本相同。但是硼硅玻璃对隔热耐火砖厂家耐火材料的化学侵蚀与钠钙硅玻璃不同。尤其是低碱或无碱硼硅玻璃,其酸性氧化物含量高,熔化温度也高。因此要使用特殊的耐火材料。