在當代新型蓄熱式工業(yè)窯爐中比如全耐火纖維窯襯的棱式窯,,蓄熱式加熱爐,,高溫隧道窯等,都要采用蓄熱式燒嘴磚,,以燒制陶瓷的梭式窯為例其燃料為液化石油汽,,燒嘴為臥式,其溫控制度為:4小時內由室溫升至980℃,,再經3小時升溫1360℃,,根據工藝的生產需要,保溫10分鐘后熄火,,接著從燒嘴處向窯內鼓風,,以快速降溫溫。燒嘴磚在7小時左右時間內,。經受快速升溫,、快速降溫,,且冷熱端(窯內外)大溫差的考驗,其損毀主要為窯溫頻繁的冷熱變化造成燒嘴磚的開裂,、崩裂,。過去在這種窯上曾使用過高鋁質、莫來石質,、碳化硅質等各種材質的燒嘴磚,,最高壽命為—個月,最低僅1~5次印開裂,、竄火,,不得不更換,還要花時間對燒損的窯墻做修補處理,,給生產帶來很大不便和損失,,因此急需一種具備優(yōu)良熱震穩(wěn)定性及高溫性能的燒嘴磚以滿足生產需要,。
制造燒嘴磚的主要產品就是采用耐火澆注料預制澆注成型,,考慮到快速升降溫的梭式窯最高使用溫度為1360℃,所以主要原料的選擇除需考慮膨脹系數小外,,還應考慮耐高溫性能,。所以,選擇莫來石,、三石(硅線石,、紅柱石、蘭晶石)及碳化硅為主要原料,,生產調配出莫來石一碳化硅硅澆注料,,此次試驗中澆注料的粒度組成基本遵循緊緊密堆積原理,澆注料的試樣是根據國標制備的,,環(huán)境條件為15~20℃,,8Kg一批澆注料,千混4分鐘加水后濕溫4分鐘,,所有試樣及標型磚(做熱震穩(wěn)定性試驗)在混好后8分種內澆注完畢,。澆注料試樣的性能試驗也是按照國家標準進行。
莫來石一碳化硅硅澆注料在制作燒嘴過程中,,發(fā)現加入較多的水可以提高流動值,。雖然加入較多的水會導致制品氣孔率增加.強度降低,但我們認為燒嘴磚不是荷重構件,,實際產生時可根據具體情況適量增加加水量,,對制品的熱震穩(wěn)定性至少沒有負面影響。
熱震穩(wěn)定性檢測(1100℃水冷)結果為23次,,顯然,,蘭晶石,、紅柱石對提高澆注料的熱震穩(wěn)定性有較大貢獻,在此基礎上又引入熱膨脹系數較低的碳化硅顆粒料后,,澆注料熱震穩(wěn)定性又大幅度提高,。以上述研究為基礎,經合理調整各組成,,同時加入防爆劑,,采用不燒工藝生產出的燒嘴磚理化性能為:AL203 50.04%,SiC 23.52%,,體積密度2.63g/cm3,,熱震穩(wěn)定性(1100℃水冷)大于23次,耐壓強度53.2MPa,, 抗折強度15.2MPa,。該磚在燃氣快速升降溫梭式窯上使用,壽命達6-10個月,,用戶十分滿意,。