
玻璃液沿著焦爐隔熱磚耐火材料流動時具有(yǒu)滴水穿石的功效,把耐(nài)火材料磨出一條條(tiáo)溝槽,這是機械磨損。主要磨損部位在玻璃液麵處。另外(wài),在循環液流流動處(特(tè)別是液流紊亂處(chù))也明顯可見。當(dāng)液麵波動及液流變化(如受(shòu)溫度波動(dòng)影響)時(shí),磨損加劇。物(wù)理侵蝕與時間、溫度有很大的關係。物理侵蝕最(zuì)重要的(de)是玻璃液流(liú)的衝刷作用和隔熱磚。在高溫區,熔融玻璃(lí)液流的衝刷作用會使化學侵蝕速率成倍增加。在低溫區域,化學(xué)侵蝕很小,主要是液流衝刷(shuā)的物理侵蝕。在熔化池高溫區,玻璃流黏度低,液流強烈。尤其是使用電助熔和鼓泡以後(hòu),液流更為強烈。強烈的衝刷作用與化學侵(qīn)蝕配合(hé)會對耐用的焦爐隔熱(rè)磚廠(chǎng)家耐火材料造成很大的破壞。

窯爐用耐(nài)材包括窯爐的牆(qiáng)體和萱頂,一(yī)般分內(nèi)外三層,內層為輕質保溫棉、氈、板(bǎn)等,中層為重質或安(ān)徽輕質保溫磚,外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內層的輕質保溫層近幾年發展比較迅速,以低溫莫來石纖維為主,兼顧(gù)了高溫(wēn)莫來(lái)石纖維、高鋁莫來石纖(xiān)維、含(hán)鋯莫來石纖維等,在纖維製成工藝上采用了(le)拉(lā)絲、甩絲、噴吹等工藝(yì)。內(nèi)層(céng)也有用耐用的焦爐隔熱磚輕質莫來石、高鋁等輕質磚或者板,以輕質氧化鋁、莫來(lái)石等空心球磚為主體。中層的重質材料仍然采用低鋁高矽(guī)、高鋁低矽、莫來石磚與堇青石、焦寶(bǎo)石(shí)與莫來石等材料製成(chéng)的重質材(cái)料為主。外層的低溫耐火材料主要(yào)以鋁礬土、焦寶石、粘土(tǔ)等製作而成,相對鋁含量偏低,耐溫性能較差但價格較低。

熔融玻璃與耐用的耐火保溫磚的(de)反應造成的侵蝕,這種侵蝕以與玻璃液接(jiē)觸的池壁磚為代表。玻璃中最重要的是鈉鈣(gài)矽玻璃。一(yī)般的瓶罐(guàn)玻璃和(hé)平板玻璃都屬(shǔ)於這一類。這種玻璃(lí)中(zhōng)以SO₂為主要成分,含量在70%左右,Na₂O含量15%左右,CaO含量在10%左右,還有少量的Al₂O₃和MgO。為了改善玻璃的性能(néng),以鈉鈣矽玻璃為基礎可以引入氧化物。這些玻璃雖然種類較多,但都可以簡化為SO₂含量、堿金屬氧化物含量和堿土金(jīn)屬氧化物含量(CaO+MgO+BaO)來考慮。隻要上述(shù)三種氧化物含量基本相同,則對(duì)耐火材料的化學侵蝕也基本相同。但是硼矽(guī)玻璃對焦爐隔熱磚廠家耐(nài)火材料的化學侵蝕與(yǔ)鈉(nà)鈣矽玻璃不同。尤其是低堿或無堿(jiǎn)硼矽玻璃,其酸性氧(yǎng)化(huà)物含量高,熔化溫度也高(gāo)。因此要使用特(tè)殊的耐火材料。

連鑄功(gōng)能耐火材料的材料體係,由最初簡單的熔融石英質、鋁(lǚ)碳材質(zhì),逐(zhú)步開發應(yīng)用(yòng)了高耐蝕的鋯碳(渣線、棒頭)、鎂碳(棒頭、水口碗口、快換水口端麵)、尖晶(jīng)石碳(棒頭(tóu)、水口內壁)、高耐磨高碳化矽含量的耐用的莫來石磚或鋯(gào)英石碳(快換水口端麵)、透氣(qì)材料(長(zhǎng)水口碗口、內壁)及(jí)眾(zhòng)多浸(jìn)入式水口防堵塞襯體材(cái)料(莫(mò)來石(shí)質、尖晶石質、白雲石(shí)質、鋯酸鈣質等)。所用(yòng)原材料(liào)更是品種廣(guǎng)泛,主原料使用各(gè)種氧化(huà)鋁、氧化鋯、氧化(huà)鎂、氧化矽及合成安徽焦爐隔熱磚莫來石、尖晶石、碳化矽、賽隆(lóng)、阿隆等,碳源有鱗片石墨、無定形碳、瀝青、石墨微粉等;輔料發展更為全麵、細微,各(gè)種防氧化(huà)劑(矽(guī)粉、碳化矽、低熔點玻璃粉、含硼材料、鋁粉、鋯化合物等)、增(zēng)強劑、成型助劑、防潮劑等;結合劑雖仍以酚醛樹脂為主,有的輔以瀝青混合結合,酚醛樹脂的引(yǐn)入形態、稀釋調和劑、各(gè)種(zhǒng)改性體(硼改性、鎳改性、碳化矽改(gǎi)性、白炭黑或有機矽改(gǎi)性等)等各公司不一,發展變化較大。

連鑄功能耐火材料以(yǐ)含碳為其特色,這是(shì)由安徽焦爐隔熱磚耐火(huǒ)材料的應用要求決定的。鱗片(piàn)石墨的主要功能(néng)可概括為兩條:增強抗熱震性,因其較高的熱導率和較低的膨脹係(xì)數,提高(gāo)了熱擴散能(néng)力,緩解熱應力集聚;另(lìng)外是其不與(yǔ)耐火(huǒ)氧化物產生陶瓷結合,大量的(de)耐用的莫來(lái)石磚對緊密的氧化(huà)物陶瓷基質及結合網絡起到了阻斷隔離作用,就像氣孔一(yī)樣,使熱應力掉進了“黑(hēi)洞”,因而能夠阻止裂紋擴展,其比氣孔絕熱更可貴的一點是,不對熔(róng)渣潤濕,不會吸收液渣“填坑”。要(yào)說明的是,不同(tóng)於常見的金屬及其氧化物等,石墨的熱導率隨溫度的升高反而降低,在極高溫度下趨(qū)於不導熱狀態,這對石(shí)墨作為連鑄功能耐火材料的應用也大有裨益,在(zài)持續高溫應用條件(jiàn)下可以使材料保持基本恒定的溫度梯度。增強抗侵蝕性,因其對渣、熔劑及鋼(gāng)水的不潤濕(shī)性,不僅自身(shēn)不容易被侵蝕,還進而能夠保護包裹纏繞的基質顆粒。另外,就是石墨特異的耐高溫性能,與一般耐高溫材料不同,石墨的強度是隨溫度的升高而增(zēng)高,這也賦予基質顆粒乃至基體材(cái)料較高的抗侵蝕性。