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長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)，人們普遍認(rèn)為耐火澆注料內(nèi)SiC的含量越高，抗堿結(jié)皮性能越強(qiáng)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系大體情況見(jiàn)表4-49
表4-49 SiC含量與抗結(jié)皮性的大體對(duì)應(yīng)關(guān)系

按照上述要求，燒成系統(tǒng)溫度較高且堿等有害元素侵蝕以及熟料磨蝕較重的部位，如篦冷機(jī)進(jìn)料口，所配置的SiC含量高達(dá)60%-70%，在生產(chǎn)過(guò)程中，除了具備耐磨蝕的優(yōu)點(diǎn)外，還存在著價(jià)格過(guò)高和熱導(dǎo)率過(guò)大等缺陷，此外還發(fā)現(xiàn)SiC的含量與抗堿性并不呈線(xiàn)性關(guān)系。如何保持較強(qiáng)的抗堿性而盡量降低SiC的含量成為耐火材料公司研究的課題。通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)耐火澆注料和耐火磚相比，具有如下榮盛耐材點(diǎn)：榮盛耐材先是孔隙率較高，養(yǎng)護(hù)烘干及生產(chǎn)使用后，孔隙率增榮盛耐材18%-25%。另一個(gè)榮盛耐材點(diǎn)是孔隙尺寸小，低水泥耐火澆注料的孔隙為0.5-1.5um，而耐火磚的孔隙尺寸為上述數(shù)據(jù)的3-5倍。也就是說(shuō)，低水泥SiC耐火澆注料具有孔隙率高和孔隙尺寸小的榮盛耐材點(diǎn)。
分析SiC耐火澆注料抗結(jié)皮的主要效應(yīng)是耐火澆注料內(nèi)的SiC，在高溫的狀況下，SiC氧化和水蒸氣作用，產(chǎn)生SiO2的抗堿結(jié)皮，其反應(yīng)方程式為：
2SiC+3O2→2SiO2+2CO?????????????????????????? （4-21）
SiC+2H2O→SiO+CO+2H2????????????????????? ?????（4-22）
反應(yīng)產(chǎn)生的CO、H2經(jīng)微細(xì)的孔隙逸出，其過(guò)程如圖4-32所示。所生成的SiO2,若遇到堿性元素K+、Na+與之作用，加快此氧化過(guò)程，在此過(guò)程中，氧化速率增加10倍以上。
SiO2可將結(jié)皮物質(zhì)硫灰硅鈣石中的成分破壞，使其生成C2S，與易結(jié)皮的硫灰硅鈣石作用，生成K2SO4阻礙了結(jié)皮。
磚內(nèi)的SiC含量越高，則耐火澆注料襯體表面的黏性層越黏，阻止了氣體從微細(xì)孔徑逸出，減緩了抗堿的SiO2的生成，并不有利于抗堿侵蝕。
上述情況表明，SiC含量并不是越高越抗結(jié)皮，水泥熟料生產(chǎn)過(guò)程中，在滿(mǎn)足各部位抗結(jié)皮需求的前提下盡量降低SiC的含量。
國(guó)外的研究單位為減少SiC的含量，對(duì)SiC≤7%和SiC≥30%含量的耐火澆注料在不同含量的Cl2、SO3及不同溫度下進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果大致為：SiC≤7%和SiC≥30%兩種耐火澆注料在1200℃的高溫條件下，均具有較好的抗結(jié)皮性能，SiC≤7%較SiC≥30%抗Cl2結(jié)皮性能強(qiáng)些。
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，證實(shí)此類(lèi)耐火澆注料中，SiC含量在5%-15%時(shí)具有優(yōu)良的抗堿結(jié)皮和抗磨蝕性能，氧化敏感性低些。
若在SiC耐火澆注料內(nèi)，增加一些ZrSiO4可使?jié)沧⒘蟽?nèi)的微裂紋增加，有助于增加襯體強(qiáng)度和氧化/微細(xì)孔隙效率。
按照上述機(jī)理，Calderys耐火材料公司率先開(kāi)發(fā)了SiC＜10%及SiC＜10%、Zr2O3＜10%的兩種榮盛耐材工況溫度超過(guò)1600℃的耐火澆注料，適用于預(yù)熱器、分解爐系統(tǒng)的分解爐、上升煙道、進(jìn)料室部位，以及窯尾進(jìn)料錐體、窯門(mén)罩、冷卻機(jī)熱端等高溫部位。與傳統(tǒng)的SiC高含量耐火澆注料相比，榮盛耐材先是價(jià)格便宜，其次是熱導(dǎo)率下降，降低了與硅酸鈣板界面的溫度，相應(yīng)減緩了硅酸鈣板對(duì)工況溫度的需求，也減少了筒體散熱損失，見(jiàn)表4-50。
表4-50 Calderys耐火材料公司低SiC含量耐火澆注料性能及使用部位

注：×表示斷裂模數(shù)，×越多則使用量越大。
隨著技術(shù)的進(jìn)展，是否會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似SiO2浸漬高鋁磚性能的抗結(jié)皮耐火澆注料產(chǎn)品，有待進(jìn)一步實(shí)踐。