
耐(nài)火材料是矽(guī)酸鹽學科的一個分支,矽酸鹽材料一般分為:水泥、玻璃、陶(táo)瓷和耐火材料。而耐(nài)火材料從(cóng)使用的角度(dù)來分又可分為:冶金工業(yè)用(yòng)耐火材料、水泥行(háng)業用耐火材料、玻璃行業用耐火材料和其他耐火材(cái)料。其中陶瓷用(yòng)耐火材料歸(guī)為其他耐火(huǒ)材料,建築衛生陶瓷(cí)屬於陶瓷的一個(gè)分支,因而建築(zhù)衛生陶(táo)瓷用耐(nài)火材(cái)料(liào)理所(suǒ)當然的歸為其他用耐火材料一類了。理論上講,耐火材料(liào)性(xìng)價比高的(de)輕質高鋁磚又有定(dìng)型耐(nài)火材料(liào)和不定型(xíng)耐火材料(liào)之分,但一般(bān)不定型耐火材料多(duō)用於水(shuǐ)泥、冶(yě)金窯爐(lú),而玻璃行業和陶瓷(cí)行業用量不大,不定型耐火(huǒ)材料尤其是耐火骨料、耐火澆注料和耐火材料的膠凝劑等對部分性價比高的隔熱磚起到不可估(gū)量的作用。

料粉對耐火(huǒ)材料的蝕損作用主要表現在粉料高溫蒸發(fā)的堿性蒸氣對(duì)耐火(huǒ)材料的侵蝕,如江西隔熱磚(zhuān)表麵的熔蝕、內部的“鼠洞”等(děng),以(yǐ)及(jí)格子磚中的反霞石化作用等。再者,粉料中超細粉的飛料在蓄熱室格子體中集聚,形成瘤子,堵塞格子孔,嚴重時造成格(gé)子磚倒塌、損(sǔn)毀,被迫熱修。蝕損(sǔn)作用隨溫度升高而加劇,熔化溫度每提高50~60℃就會使使用期限縮短約一年。前臉牆、加料口(kǒu)、熔化部前(qián)部空間、池壁、小爐(lú)、蓄熱室上層格子體等部位都會受(shòu)到料粉的蝕損。玻璃液對輕質高鋁磚廠家耐火材料的蝕損作用比料粉要(yào)小得多,玻璃液與耐火材料界麵層(céng)上的相反應是複雜的。玻璃液(yè)首先溶解耐火材料中的遊離(lí)的(de)SO₂。莫來石(shí)的溶解速度較小(xiǎo),它聚集到玻璃液和耐火材料的界麵上,雖然小結晶的莫來石溶解了(le),但在使用時大結晶的莫來石甚至有了增長。

高堿玻璃具(jù)有較低的(de)黏度,硼矽酸鹽玻璃的表麵張力小,所(suǒ)以,它們的侵蝕作(zuò)用就劇烈。提高熔製溫度會降低熔融玻璃液的黏度和表麵張(zhāng)力,從而也加速了侵(qīn)蝕作用。含硼酸、磷酸、氟、鋁、鋇化合(hé)物的玻璃液,對隔熱磚有劇烈的侵蝕作用,強烈的玻璃液對流和不穩定的(de)液麵會把(bǎ)保護層衝刷掉,加速蝕損。對性價比高的輕質高鋁磚耐火材料本(běn)身來說,蝕損程度主要與它的(de)化學組成、礦物組成和結構狀態有關。一般耐火材料的結構都是(shì)由一個或多個晶相、玻璃相和氣相組成(chéng)的。氣孔,特別是開口氣孔,是侵蝕劑滲入輕質(zhì)高鋁磚耐火材料內部的通道,並使侵蝕麵(miàn)增加。相對於晶相來說,玻璃相是(shì)薄弱環(huán)節,其化學穩定性差,要提高耐火材料的抗侵蝕,必須使(shǐ)其高溫的穩定晶(jīng)相(xiàng)增多,玻璃相含量(liàng)減少,且軟化溫度和黏度要大,氣孔率盡可能低。

這種化學侵蝕主要發生在池爐熔化池上部結構和蓄熱室。在不(bú)同部位(wèi),配合(hé)料粉塵也有差別(bié)。加(jiā)料口附(fù)近的配合料粉塵,其(qí)成分與玻璃成分(fèn)基本相同。由於輕質高鋁磚廠家矽砂顆(kē)粒密度較大,離加料口越遠配合料粉塵中SO₂含量越低。配合料(liào)粉塵(chén)的(de)多少與(yǔ)很(hěn)多因素有關。對於同一種(zhǒng)玻璃(lí)配合料粉塵量與原料密度、顆粒度、加料(liào)方式有(yǒu)很大關係。配合料加水、壓(yā)餅或製球都可以大大減少配合(hé)料粉塵(chén)量。燃料的灰分及燃燒產物與隔熱磚的化學反應造成的化學侵蝕。燃燒(shāo)重油和天然氣(qì)時,灰(huī)分基(jī)本不存在,而V₂O₅和NO雖然對耐火材料侵蝕嚴重,但一般重油中(zhōng)含量很少,在池爐生產中影響不(bú)大。這些(xiē)就是玻璃配(pèi)合料粉塵與江(jiāng)西輕質高鋁磚耐火材料化學反應造成的侵蝕,

連鑄(zhù)功能耐(nài)火材料的材料體係,由最初簡單的熔融石英質、鋁碳材質,逐步開發應用了高耐蝕的鋯碳(渣線、棒頭)、鎂碳(棒頭、水口碗(wǎn)口、快換水口端(duān)麵)、尖(jiān)晶石碳(tàn)(棒頭(tóu)、水口內壁)、高(gāo)耐磨高碳化矽含量的性價比(bǐ)高的莫來石磚或鋯英石碳(快換水口端麵)、透氣(qì)材料(長水口碗口、內壁)及眾多浸入式水(shuǐ)口防堵塞襯體材料(莫來石質、尖晶石質、白雲石質、鋯酸鈣質等)。所用原材料更是(shì)品種廣泛,主原料(liào)使用各種氧(yǎng)化鋁、氧化鋯、氧化(huà)鎂、氧化矽及合成江西輕質高鋁磚莫來石、尖晶石、碳化(huà)矽、賽隆、阿隆(lóng)等(děng),碳源有(yǒu)鱗片石墨、無定形碳、瀝青、石墨微粉等;輔料發展(zhǎn)更為全麵、細微,各種防氧化劑(矽粉(fěn)、碳化矽、低熔點玻璃粉、含硼材料(liào)、鋁粉、鋯化合物等)、增強劑、成(chéng)型助劑、防潮劑等;結合劑雖(suī)仍以酚醛樹脂為主,有的輔以瀝青混合結合,酚醛樹脂的引入形(xíng)態、稀釋調和劑、各種改性體(硼改(gǎi)性(xìng)、鎳改性(xìng)、碳化矽改性、白炭黑或有機矽改性等)等各公司不一(yī),發展(zhǎn)變化較大。

能(néng)源問(wèn)題(tí)是人類普遍關注的問題。水泥工業每年消耗燃料平均約為全世界(jiè)消耗總量的 1.6%,水泥成本中能源費可(kě)達(dá)30%以上。水泥企業已經把節能問題作為關注的焦點。工信部(bù)582號文關於《工業和信息化部關於水泥工業節能減排的指導意(yì)見》中明確指出‘十二五’末,全(quán)國(guó)水泥(ní)生產平均(jun1)可比熟料綜(zōng)合能耗(hào)小於114千克標準(zhǔn)煤/噸,水泥綜合能耗小於93千克標準煤/噸(dūn)。輕質高鋁磚廠(chǎng)家耐火材料作為水泥行業節能的原動力,如何推進江西隔(gé)熱磚節能技(jì)術(shù)在水泥行業的應(yīng)用呢?對於新型幹法水泥生產線而言,其能源消耗(hào)量受其生產規模(mó)、設備選型、工藝狀況、原料差(chà)異、管理水平等因素的影響,其能源消(xiāo)耗也有不同,目前國內一(yī)般和國外(wài)先(xiān)進水平差距較大(dà)。