连铸功能耐火材料的材料体系,由最初简单的熔融石英质、铝碳材质,逐步开发应用了高耐蚀的锆碳(渣线、棒头)、镁碳(棒头、水口碗口、快换水口端面)、尖晶石碳(棒头、水口内壁)、高耐磨高碳化硅含量的性价比高的莫来石砖或锆英石碳(快换水口端面)、透气材料(长水口碗口、内壁)及众多浸入式水口防堵塞衬体材料(莫来石质、尖晶石质、白云石质、锆酸钙质等)。所用原材料更是品种广泛,主原料使用各种氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化硅及合成山东硅藻土砖莫来石、尖晶石、碳化硅、赛隆、阿隆等,碳源有鳞片石墨、无定形碳、沥青、石墨微粉等;辅料发展更为全面、细微,各种防氧化剂(硅粉、碳化硅、低熔点玻璃粉、含硼材料、铝粉、锆化合物等)、增强剂、成型助剂、防潮剂等;结合剂虽仍以酚醛树脂为主,有的辅以沥青混合结合,酚醛树脂的引入形态、稀释调和剂、各种改性体(硼改性、镍改性、碳化硅改性、白炭黑或有机硅改性等)等各公司不一,发展变化较大。
窑炉用耐材包括窑炉的墙体和萱顶,一般分内外三层,内层为轻质保温棉、毡、板等,中层为重质或山东轻质保温砖,外层以红砖或低温保温砖为主。内层的轻质保温层近几年发展比较迅速,以低温莫来石纤维为主,兼顾了高温莫来石纤维、高铝莫来石纤维、含锆莫来石纤维等,在纤维制成工艺上采用了拉丝、甩丝、喷吹等工艺。内层也有用性价比高的硅藻土砖轻质莫来石、高铝等轻质砖或者板,以轻质氧化铝、莫来石等空心球砖为主体。中层的重质材料仍然采用低铝高硅、高铝低硅、莫来石砖与堇青石、焦宝石与莫来石等材料制成的重质材料为主。外层的低温耐火材料主要以铝矾土、焦宝石、粘土等制作而成,相对铝含量偏低,耐温性能较差但价格较低。
由于性价比高的隔热耐火砖具有如下特点:使用温度高,可以在1300℃长时间使用,非金属材料具有很强的耐酸碱侵蚀性能,不会出现金属锚固件在高温下的氧化、开焊而引起耐火材料剥落的现象;与耐火材料有相近的导热系数,减少由于性价比高的硅藻土砖漂珠砖的体积变化差异产生的应力;由于陶瓷锚固件代替金属锚固件减少了热桥效应,使整体导热性能降低,因此节能效果也明显增强。篦冷机矮墙要长期承受300-1450℃的高温熟料颗粒的冲刷,同时跟冷热空气交替接触,使矮墙损坏较快。目前采用矮墙整体预制的方法进行制作,这种方法有可以快速安装、实现复杂形状制作、免受水泥厂施工环境影响,而且制作过程给予充分的养护和烘烤可以达到最佳的耐火材料性能。因此可以大大提高砌墙的使用寿命。更重要的是矮墙砌块采用了轻质和重质材料复合,因此降低了耐火衬体的导热系数,达到了良好的节能效果。
山东隔热砖被侵蚀后,与它接触的熔融物中增添了SO₂和Al₂O₃的成分。熔融物将扩散到玻璃液的其余部分中去。在扩散过程中,熔融物的成分发生变化,SO₂和碱液增加了,而在界面上发生了β-Al₂O₃结晶的聚集作用,所以,在耐火材料与玻璃液的接触面上,首先是莫来石层,接着是β-Al₂O₃层,然后是未受侵蚀的耐火材料。耐火材料溶解后,使玻璃液黏度增大,促使在耐火材料表面形成较难移动的保护层,减弱了继续侵蚀的作用。玻璃液对耐火材料的侵蚀作用,取决于其黏度和表面张力等物理性质。黏度低和表面张力小的玻璃液最容易浸润性价比高的硅藻土砖耐火材料,并从其表面细孔吸入内部,使整个耐火材料受到强烈的侵蚀。
硅藻土砖耐火保温砖主要的作用是用来保温、减少热量的流失,保温砖一般不会直接接触火焰,而耐火砖一般直接接触火焰。耐火砖主要是用来经受火焰的炙烤。一般分为两种,即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料:也叫浇注料,是由多种骨料或集料和一种或多种粘和剂组成的混合粉状颗料,使用时必须和一种或多种液体配合搅拌均匀,具有较强的流动性。定型耐火材料:一般性价比高的硅藻土砖耐火砖,其形状有标准规则,也可以根据需要筑切时临时加工。耐火砖具有密度大,强度高,耐磨,耐腐蚀性能好,热膨胀系数小,研磨效率高,噪音低,使用寿命长,不沾污物料等优点。是适应于各种研磨机械的优质研磨介质。
熔融玻璃与性价比高的耐火保温砖的反应造成的侵蚀,这种侵蚀以与玻璃液接触的池壁砖为代表。玻璃中最重要的是钠钙硅玻璃。一般的瓶罐玻璃和平板玻璃都属于这一类。这种玻璃中以SO₂为主要成分,含量在70%左右,Na₂O含量15%左右,CaO含量在10%左右,还有少量的Al₂O₃和MgO。为了改善玻璃的性能,以钠钙硅玻璃为基础可以引入氧化物。这些玻璃虽然种类较多,但都可以简化为SO₂含量、碱金属氧化物含量和碱土金属氧化物含量(CaO+MgO+BaO)来考虑。只要上述三种氧化物含量基本相同,则对耐火材料的化学侵蚀也基本相同。但是硼硅玻璃对硅藻土砖价格耐火材料的化学侵蚀与钠钙硅玻璃不同。尤其是低碱或无碱硼硅玻璃,其酸性氧化物含量高,熔化温度也高。因此要使用特殊的耐火材料。