燃盡物法:添加鋸末、煤粉、聚苯乙烯球等有機物賦孔材料,從而得到開口氣孔較多且性能優(yōu)良的輕質隔熱制品。T.D.Senguttuvan等利用聚氨酯海綿為模板通過泥漿浸漬后制得多孔輕質隔熱材料,解決了材料強度和開裂等問題。轉爐噴補料批發(fā)采用機械壓制成型工藝添加可燃物為造孔劑制備的輕質磚優(yōu)點是工藝簡單,合理的加入量可以得到氣孔率高,生產轉爐噴補料體積密度小的隔熱耐火材料,缺點是加入量過大時,干燥過程中有裂紋,燒成過程中也會造成過大的收縮,制品尺寸不易控制。李遠兵,陳若愚公開發(fā)明了一種基于焦寶石的莫來石輕質隔熱磚及其制備方法,采用機壓成型制備出強度高、體積密度小、線變化率小、熱導率低的粘土質輕質磚。韓杰才等人利用浸漬-冷凍鑄造法,通過聚合物有機模板制得多孔輕質隔熱材料。
2、石墨石墨是鎂碳磚中另一個基本組分。石墨具有很好的耐火材料基本特性,主要理化指標:固定碳85%~98%,灰分13%~2%(主要成分SiO2,Al2O3等),相對密度2.09~2.23,熔點3640K(揮發(fā))。由于石墨非常容易被氧化,生產轉爐噴補料所以長期以來沒有引起人們的重鎂碳磚使用過程中,石墨的氧化有三種原因:(1)空氣中氧對石墨的氧化(2)渣中氧化物對石墨的氧化(3)石墨本身所含雜質氧化物對石墨的氧化。這些氧化物主要指SiO2和Fe2O3轉爐噴補料批發(fā)鎂碳磚中雜質氧化物和石墨反應后,造成磚體結構疏松,透氣性增大、強度下降,這是鎂碳磚損毀的內因。因此,生產鎂碳磚大都選用純度高、磷片結晶大的石墨。
泡沫法:加入泡沫劑或者發(fā)泡劑,經過澆注、養(yǎng)護、干燥和燒成制得輕質隔熱耐火材料。與燃盡物法相對比,泡沫法產生的氣孔大小和形狀可控、孔徑分布集中且均勻。泡沫法產生的氣孔大部分為閉口氣孔且氣孔分布均勻,但其也有一定的缺點。泡沫法的缺點主要表現為在發(fā)泡或加入泡沫劑過程中,氣泡穩(wěn)定性不夠好,需要在發(fā)泡或者澆注過程時加入穩(wěn)泡劑來提供足夠的表面張力保持氣泡的穩(wěn)定性。黃柯柯利用蔗糖熱發(fā)泡法成功制備出氧化鋁多孔陶瓷,研究了氧化鋁微粉與蔗糖的配比對氧化鋁多孔陶瓷性能的影響轉爐噴補料批發(fā)化學法:采用高溫下易揮發(fā)或分解的原料,加入一些碳酸鹽、氧化鋁水合物,如CaCO3或者Ca(OH)2、三水鋁石或者擬薄水鋁石等。高溫時,材料分解產生氣體在原有位置留下孔隙。這種成孔方式所獲得的孔隙率較低,孔徑較小且都為微小的狹縫型孔隙。生產轉爐噴補料故此方法制得的制品強度非常高,熱導率也較低。鄢文等利用鎂砂和三水鋁石成功制備出孔徑小于等于10μm的多孔鎂鋁尖晶石輕質骨料,此骨料在澆注料中使用可使得澆注料試樣的抗折強度和耐壓強度分別為24MPa和72MPa。
在高溫下長期使用也不軟化,不受任何酸堿的侵蝕,有良好的抗鹽性能,也不受金屬和熔渣的潤濕,質輕,是優(yōu)質的耐高溫材料。缺點是在高溫下易氧化,不宜在氧化氣氛中使用。廣州轉爐噴補料碳質制品廣泛用于高溫爐爐襯(爐底、爐缸爐身下部等)、熔煉有色金屬爐的襯里。生產轉爐噴補料石墨制品還可以制成熔煉銅合金和輕合金用的坩堝。碳磚和石墨制品的主要成分為碳(C),其熱膨脹系數很低,導熱性高,耐熱震性能好,高溫強度高,抗酸堿和鹽的侵蝕,尤其是弱酸堿具有較好的抵抗能力,不受金屬和熔渣的潤濕,質輕,一般用于鋼鐵冶煉行業(yè),也用作石油、化工行業(yè)的高壓釜內襯。碳化硅是一種優(yōu)良的耐火材料,抗侵蝕性能較好,但在高溫(高于1400度)時易于氧化,不適用于氧化氣氛下使用。
核心提示:經過50多年努力,我國堿性耐火材料生產有了很大進步,許多產品已達到或接近國際先進水平,生產轉爐噴補料從整體來看,與國際先進水平相比還有較大差距,技術裝備先進與落后并存,部關鍵品種仍需進口,不定形比例遠低于先進鋼鐵生產國家轉爐噴補料批發(fā)經過50多年努力,我國堿性耐火材料生產有了很大進步,許多產品已達到或接近國際先進水平,從整體來看,與國際先進水平相比還有較大差距,技術裝備先進與落后并存,部關鍵品種仍需進口,不定形比例遠低于先進鋼鐵生產國家。如,我國噸鋼耐火材料消耗約26kg,日本和歐洲噸鋼耐火材料消耗8.5-10kg,南美14kg,北美12kg;大型鋼包壽命280次,噸鋼消耗2.5kg,國外鋼包通過套澆和維護壽命800次,噸鋼消耗0.92kg;我國不定形占耐火材料比例30%,而日本占60%,美國53%,歐洲45%-59%;廢棄酎火材料循環(huán)率60%以上,我國不足20%;水泥回轉窯大型化已達到10000t/,而我國4000td窯用關鍵火材料,如鎂鉻磚、鎂白云石磚、尖晶石磚等尚需進口等
現在對于耐火材料的定義,已經不僅僅取決于耐火度是否在1580℃以上了。轉爐噴補料批發(fā)目前耐火材料泛指應用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生產設備內襯的無機非金屬材料轉爐噴補料批發(fā)酸性耐火材料以氧化硅(Si02)為主要成分,常用的有硅磚和黏土磚。硅磚是含93%以上Si02硅質品,使用的原料有硅石、廢硅磚等,硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強,但易受堿性渣的侵蝕,它的荷重軟化溫度很高,接近其耐火度,重復煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹,但是抗熱震穩(wěn)定性差。硅磚主要用于焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備,硅磚按照Si02含量及理化指標的不同可分為幾個等級,主要分玻璃窯用硅磚和焦爐用硅磚兩大類。粘土硅磚以耐火粘土或焦寶石熟料為主要原料,含有30%-46%的氧化鋁,耐火度1580-1770℃,屬弱酸性耐火材料,抗熱振性好,對酸性爐渣有抗蝕性,應用廣泛,粘土磚中以耐火粘土為主要原料制作的叫做普通粘土磚,以焦寶石熟料為主要原料制成,顯氣孔率在17%以下的酸性磚稱為低氣孔粘土磚。兩種黏土磚又根據其中的理化指標不同分為若干等級,普通黏土磚與低氣孔黏土磚之間價格差異較大。