加热炉、退火炉是轧钢或锻钢时用于加热和均热钢坯或钢锭的热工设备。烧嘴砖是用于烧嘴部位的耐火制品 ,起组织火焰的作用。原来一直采用矾土水泥结合高铝质耐火浇注料制成的烧嘴砖 ,使用效果较差 ,寿命一般在 3~6 个月。其主要原因 :一是矾土水泥作结合剂将 CaO 带入浇注料中 ,在高温使用时形成低熔物 ,使得浇注料耐火性能显著降低 ,到使用后期烧嘴砖变形严重 ,导致炉内温度场发生改变 ,影响钢坯的加热质量 ,使得更换烧嘴砖 ;二是矾土水泥作结合剂的浇注料热震稳定性一般 ,耐剥落性差 ,抵抗温度骤变能力差 ,因此引起烧嘴砖的剥落损毁。根据烧嘴砖的主要损毁原因 , 生产一种抗剥落高铝烧嘴砖 ,改善其高温使用性能及提高其热震稳定性 ,以满足加热炉、退火炉对烧嘴砖的需要。
加热炉、退火炉的正常使用温度一般1250~1300 ℃,而烧嘴砖却要承受1400~1500 ℃的高温,烧嘴砖不仅需要足够的高温耐火性能及抗热震性能 ,而且还应具备优良的抗高温气流冲刷与烟尘侵蚀的能力。因此 ,选用耐火性能优良的特级矾土熟料、三石矿物等为主要原料 , 以ρ-Al2O3 微粉、硅微粉为结合剂 ,同时选择适宜的能改善浇注料良好施工性能的外加剂开展工作。按骨料∶粉料 = 65~75∶25~35 的比例进行配料试验 ,首先将配合料在搅拌机内干混2~3分钟 ,然后加入一定量的加有高效减水剂和外加剂的水溶液 ,湿混5~6分钟,出料后在振动台上成型为 40 ×40 ×160mm的条样。经养护脱模后在烘箱中干燥 ,然后测定其 110 ℃×24h、1000 ℃×3h、1500 ℃×3h的理化性能 ,热震稳定性采用1100 ℃水冷的测定方法,参数指标如下。
采用ρ-Al2O3为主要结合剂 ,以硅微粉为助结合剂,同时加入三石矿物可以研制出高温性能优良、热震稳定性好的陶瓷窑烧嘴砖。