低导热多层硅藻土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西安硅藻土砖莫来石相含量,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。
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。内层也有用耐用的硅藻土砖轻质莫来石、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。
玻璃对硅藻土砖耐火材料的化学侵蚀,如果没有物理侵蚀同时存在,则进行得十分缓慢。加料口附近的上部结构受到配合料粉尘的化学侵蚀。此处配合料粉尘的成分与玻璃液基本相同。也就是说此处耐火保温砖与池壁砖受到的化学侵蚀基本相同。但是池壁砖受到的破坏比上部结构要严重得多。之所以出现这种差别,主要是物理侵蚀条件不同。池壁砖除了受到玻璃化学侵蚀外,还受到玻璃液流的冲刷作用这一物理侵蚀。液流的冲刷把化学侵蚀的生成物不断冲走,因而使玻璃液能够不断对耐用的硅藻土砖厂家耐火材料的新鲜表面进行化学侵蚀。这两种侵蚀共同作用的结果,使池壁砖损坏很快。但是上部结构只受到与玻璃成分相同的配合料粉尘侵蚀,此处没有液流的物理侵蚀。所以化学侵蚀的生成物留在耐火材料的表面,这就起到了保护作用,防止了配合料粉尘对耐火材料的进一步侵蚀。由此可以看出化学侵蚀的破坏程度与物理侵蚀情况有很大的关系。
连铸用功能耐用的硅藻土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西安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。