质量好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,质量好的焦炉漂珠砖塞棒多随中间包一起预热也降低了其热震性要求。
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质量好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、氧化硅及合成运城焦炉漂珠砖莫来石、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。
气化法生产运城轻质莫来石砖是指在配料中引入能够起化学作用而产生气体的物质,利用化学方法来获得气泡,从而产生出气孔率低、密度小的砖。此方法生产工艺较泡沫法简单,生产周期较长,成本较高,在实际生产中极少运用。一些特种耐火材料厂根据实际情况,可考虑采用添加物烧尽法生产轻质莫来石砖。添加物烧尽法生产焦炉漂珠砖厂家轻质莫来石砖,有三种成形方法:振动、浇注、手工捣打成型。振动成型生产轻质莫来石,周期短,生产效率高,但质量(尤其是密度)较难控制;浇注成型周期长、生产效率低、成本(模具成本)较高;手工捣打成型生产效率低、成本低、劳动强度大,质量较难控制。
当今国内外生产运城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,制成高气孔率的焦炉漂珠砖厂家轻质莫来石。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。
在形成焦炉漂珠砖莫来石晶体后,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对黏土矿物转化成运城质量好的焦炉漂珠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。
低导热多层焦炉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运城焦炉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。