
連鑄功能耐(nài)火材料以含碳為其(qí)特色,這是(shì)由張家口莫來石(shí)隔熱磚耐火材料的應用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可(kě)概括(kuò)為兩條:增強抗熱(rè)震性,因其較高的熱導率和較低的膨(péng)脹係數,提高了熱擴散能力,緩解熱(rè)應力(lì)集聚;另外(wài)是其不與耐火氧化物產生陶瓷結合,大量的質量好的莫來石磚對緊密的氧化物陶瓷基(jī)質及結合網絡起到了阻斷隔離(lí)作用,就像氣孔一樣,使熱應力掉進了“黑洞”,因而能夠阻止裂紋擴展,其比氣孔絕熱更可貴的一(yī)點(diǎn)是,不對熔渣潤濕,不會吸(xī)收液渣“填坑”。要說明的是,不同於常見的(de)金屬(shǔ)及其(qí)氧化物等,石墨的熱導(dǎo)率隨溫度的升高反而降低,在極高溫度下趨於不導熱狀態,這對石(shí)墨(mò)作為(wéi)連鑄功能耐火材料的應用也大(dà)有裨益,在(zài)持續高溫應用條件下可以使材料(liào)保持(chí)基本恒定的溫度梯度。增強抗(kàng)侵蝕性,因其對渣、熔劑及鋼水(shuǐ)的不潤濕性,不僅自身不(bú)容易(yì)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高(gāo),這也賦予基質顆粒(lì)乃至基體材料較高的抗侵蝕性。

質量好的隔熱磚的產品性能好,塞棒(bàng)水口的沉積堵塞比內孔部位侵(qīn)蝕問題更嚴重、更為普遍,尤其(qí)是對於(yú)鋁鎮(zhèn)靜(jìng)鋼的澆注。目前,對於堵塞問題通過改變(biàn)材質和流態是較理想(xiǎng)的技術路線。高溫強度要(yào)求特別重要(yào),比長(zhǎng)水口、塞棒要求(qiú)高(gāo)。鋼水衝擊不能(néng)掉底,鋼水擺(bǎi)動(dòng)不(bú)能折斷。理(lǐ)論上要求在高溫抗(kàng)折強度達到2.5MPa,生產實際中控製燒(shāo)後常溫抗折強度不得低於6MPa。整體塞棒較好的抗熱震性,但不如浸入式水口及長水口(kǒu)要求苛刻,因為塞棒僅是外部浸入鋼水而非內(nèi)孔,傳(chuán)熱(rè)由外及內;另外,質量(liàng)好的莫來石隔熱磚(zhuān)塞棒多隨(suí)中間包一起預熱也降低了其熱震性(xìng)要(yào)求。

抗鋼液侵蝕性越高越好,尤其是棒頭材料。這是因為棒頭區域承受高湍流鋼水的持續(xù)衝刷侵蝕,蝕損較快會(huì)導致控流不好或失控終澆。現多采用(yòng)張家口(kǒu)隔熱耐火磚或鋯碳複合料(適用(yòng)於大多(duō)數碳素鋼)及鎂(měi)碳(tàn)料。質(zhì)量好(hǎo)的莫來(lái)石隔(gé)熱磚哪家好高溫強度指標要求不高,因為塞棒壁相對較(jiào)厚,有足夠強度,故而幾乎所有廠家均把生產(chǎn)過程中的廢品、廢料、車削料、集塵回收料經過破碎、分篩(shāi)、烘(hōng)烤(或(huò)燒成除碳)回加進塞(sāi)棒本體料,可以引入50%(w)左右。由於塞棒(bàng)使用(yòng)中需要垂直固定,且進行高頻往複衝動,對(duì)強度也有最低要求(qiú),一般而論(lùn),本體材料燒後常溫抗折強度不(bú)得低於4MPa。

窯係統表麵散熱的熱(rè)損失(shī)包(bāo)括預熱器、回轉(zhuǎn)窯和冷卻機。其中回轉窯的散(sàn)熱損失占(zhàn)總散熱損失(shī)的50%以上,因此開發和研製用於回轉(zhuǎn)窯的新型節能磚對於(yú)水泥行業節能尤為重要。新型(xíng)節能耐火材料(liào)主要以(yǐ)輕質骨料以及輕質(zhì)造孔劑(jì)為原料製(zhì)成的張家口莫來石隔熱磚輕質耐磨磚,它(tā)通過降低(dī)材料的密度和提高(gāo)材料的氣孔率來降低耐火(huǒ)材料的導熱(rè)係數,從而達到保溫節能(néng)的目(mù)的。這種輕質耐磨磚主要用於回轉窯的分解帶。輕質耐磨磚用於水泥回傳窯如窯最後麵,與其他張(zhāng)家口莫來(lái)石(shí)隔熱磚磚種性能對比,輕質耐磨磚有較低的導熱係數和較低(dī)的體(tǐ)積密度。荷重軟化溫度和耐(nài)壓強度也有所降低,但不影響輕質保溫磚的使用,因為在這一區間,物料的熱負荷(hé)較小,固體物料的(de)衝刷和(hé)磨損(sǔn)也較輕,因此在耐(nài)火材料配置上,主要考慮適(shì)抗堿侵蝕能(néng)力即可。

連鑄用功能質量好的莫來石隔熱磚耐火材料指整體塞棒、(鋼包(bāo))長水口和浸入式水口,稱為(wéi)連鑄三大件,也有人(rén)把(bǎ)鋼包滑板、中間包滑板、中間包上(shàng)水口包含在內,均為含碳耐火(huǒ)材料,通稱為碳結合耐火材料。其實,中間包滑板控流結構已越來越少見(jiàn),有被(bèi)塞棒取代的趨勢。主要討論連鑄用功能張家口耐火保溫磚的生產(chǎn)製造用原料技術。對材質的性能要求,連(lián)鑄要求其功能耐火材料具有良(liáng)好的抗熱震性、抗合成渣侵蝕(shí)、抗鋼液侵蝕以及(jí)適宜的高溫強度。這些特性要求又因三大件的使用部位及鋼種、冶煉條件(jiàn)的不同而存在差異。為了更好地發揮連鑄功能耐火材料在連鑄工業的作用,今後還需在(zài)原料多樣化、複合化(huà)及新型防氧化劑(jì)等方麵做(zuò)進一步的工作。