在形成莫來石隔熱磚莫來石晶體后,晶體的發育對于產品的性能影響也很大。產品的性能隨著晶粒的尺寸增大而提高,但晶粒尺寸達到一定數值后,晶粒尺寸進一步增加反而對于產品性能有所削弱。不過對于快燒的建陶產品而言,發育過大的晶粒尺寸的影響是微乎其微,因為燒成制度中并沒有足夠的時間讓晶體得到良好的發育長大。我們所要注意的是,如在釉料中引入高純結晶產品時,需要控制其晶粒尺寸。許多的氧化物或礦化劑對莫來石磚的形成有促進作用,其中MgO和FeO對黏土礦物轉化成張家口耐用的莫來石隔熱磚莫來(lai)石(shi)晶體的(de)(de)過程(cheng)影響最大,可以有(you)效(xiao)降低莫來(lai)石(shi)的(de)(de)合成溫度(du),MgO和FeO對莫來(lai)石(shi)化的(de)(de)礦化作用(yong)主(zhu)要是通過液相發揮效(xiao)用(yong)。
窯爐用耐材包括窯爐的墻體和萱頂,一般分內外三層,內層為輕質保溫棉、氈、板等,中層為重質或張家口輕質保溫磚,外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內層的輕質保溫層近幾年發展比較迅速,以低溫莫來石纖維為主,兼顧了高溫莫來石纖維、高鋁莫來石纖維、含鋯莫來石纖維等,在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內層也有用耐用的莫來石隔熱磚輕質莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)、高(gao)鋁(lv)等輕質磚(zhuan)或者(zhe)板,以(yi)輕質氧化鋁(lv)、莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)等空心球(qiu)磚(zhuan)為(wei)主(zhu)體。中層(ceng)的重(zhong)質材料(liao)仍然采用低(di)(di)鋁(lv)高(gao)硅、高(gao)鋁(lv)低(di)(di)硅、莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)磚(zhuan)與堇青石(shi)、焦(jiao)寶(bao)石(shi)與莫(mo)來(lai)(lai)石(shi)等材料(liao)制成的重(zhong)質材料(liao)為(wei)主(zhu)。外層(ceng)的低(di)(di)溫耐(nai)(nai)火材料(liao)主(zhu)要(yao)以(yi)鋁(lv)礬土、焦(jiao)寶(bao)石(shi)、粘土等制作而成,相對鋁(lv)含量偏低(di)(di),耐(nai)(nai)溫性能(neng)較差但價格較低(di)(di)。
低導熱多層莫來石隔熱磚復合莫來石磚使用創新的工作層、保溫層、隔熱層多層復合結構設計,導熱系數大大降低。該材料的工作層以莫來石為骨料,加入12%~15%的碳化硅,10%~12%的紅柱石細粉,具有較高的常溫耐壓強度、較高的荷重軟化溫度、良好抗熱震性;保溫層設計采用M60或M70莫來石為主原料,適宜的氧化鋁含量使其具備更高的張家口莫來石隔熱磚莫(mo)(mo)來石(shi)相含量(liang),幾乎(hu)不含剛玉相,其(qi)(qi)保溫(wen)(wen)層(ceng)(ceng)具(ju)備比工(gong)作(zuo)(zuo)層(ceng)(ceng)更低的(de)(de)導熱系數(shu),且(qie)與工(gong)作(zuo)(zuo)層(ceng)(ceng)具(ju)有(you)良好的(de)(de)結合性(xing)(xing)(xing)、較高(gao)的(de)(de)強度(du)(du)(du)及耐磨性(xing)(xing)(xing)。隔熱層(ceng)(ceng)選(xuan)用(yong)含鋯(gao)纖維板,因含鋯(gao)纖維板在不同(tong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下的(de)(de)導熱系數(shu)(見表1)都處于(yu)較低位置,同(tong)時(shi)在高(gao)溫(wen)(wen)下的(de)(de)收(shou)縮率(lv)也是較低[1]。因此低導熱多層(ceng)(ceng)復合莫(mo)(mo)來石(shi)磚具(ju)有(you)高(gao)強度(du)(du)(du)、高(gao)耐磨、高(gao)抗蝕、高(gao)荷重(zhong)軟(ruan)化溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)以(yi)及優良的(de)(de)抗熱震(zhen)性(xing)(xing)(xing)能,完全滿足了大中型(xing)水泥(ni)回(hui)轉(zhuan)窯生產工(gong)藝的(de)(de)要求(qiu),同(tong)時(shi)由于(yu)其(qi)(qi)具(ju)有(you)低導熱的(de)(de)特性(xing)(xing)(xing),使得筒體外表溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降低,減少了噸熟料原煤消(xiao)耗(hao),同(tong)時(shi)延長了筒體使用(yong)壽命,從而(er)能為水泥(ni)企業帶來較大的(de)(de)社會經濟效益。
張家口莫來石磚在現代陶瓷窯爐中應用最為廣泛,主要因為其質輕、施工方便等特點,操作起來比較容易。建筑衛生陶瓷隧道窯、輥道窯、和其它陶瓷行業常用的推板窯等一些長形窯爐,由于有預熱帶、燒成帶、保溫帶、冷卻帶等,根據不同段的不同溫度合理使用輕質耐火材料對窯爐的節能尤其重要。輕質耐火材料近幾年發展迅速,尤其以莫來石隔熱磚價格輕質(zhi)莫(mo)來(lai)(lai)石磚(zhuan)、高鋁(lv)莫(mo)來(lai)(lai)石磚(zhuan)、莫(mo)來(lai)(lai)石纖維和(he)高鋁(lv)莫(mo)來(lai)(lai)石纖維等(deng)發展較快,為建(jian)筑衛(wei)生陶瓷的(de)窯爐節能提(ti)供了必要(yao)的(de)材料(liao)(liao)保障。陶瓷窯爐用重質(zhi)耐火材料(liao)(liao)與(yu)玻璃工業類似,主要(yao)以酸性磚(zhuan)、中性磚(zhuan)和(he)部分特種磚(zhuan)為主,選磚(zhuan)的(de)依據主要(yao)根(gen)據窯爐的(de)燒成溫(wen)度(du)、氣(qi)氛和(he)熔融材料(liao)(liao)的(de)腐蝕性、酸堿性等(deng)決定。