窯系統表面散熱的熱損失包括預熱器、回轉窯和冷卻機。其中回轉窯的散熱損失占總散熱損失的50%以上,因此開發和研制用于回轉窯的新型節能磚對于水泥行業節能尤為重要。新型節能耐火材料主要以輕質骨料以及輕質造孔劑為原料制成的承德隔熱磚輕質耐磨磚,它通過降低材料的密度和提高材料的氣孔率來降低耐火材料的導熱系數,從而達到保溫節能的目的。這種輕質耐磨磚主要用于回轉窯的分解帶。輕質耐磨磚用于水泥回傳窯如窯最后面,與其他承德隔熱磚磚(zhuan)種性(xing)能對(dui)比,輕質耐(nai)磨(mo)磚(zhuan)有(you)較低(di)(di)的(de)(de)導熱系數和(he)較低(di)(di)的(de)(de)體(ti)積密度。荷重軟化溫(wen)度和(he)耐(nai)壓強(qiang)度也有(you)所降低(di)(di),但不影響輕質保溫(wen)磚(zhuan)的(de)(de)使用,因為在(zai)這一區間(jian),物(wu)料的(de)(de)熱負荷較小,固體(ti)物(wu)料的(de)(de)沖刷和(he)磨(mo)損(sun)也較輕,因此在(zai)耐(nai)火材料配置上,主要(yao)考(kao)慮適抗堿侵蝕(shi)能力即可。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由承德隔熱磚耐火材料的應用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可概括為兩條:增強抗熱震性,因其較高的熱導率和較低的膨脹系數,提高了熱擴散能力,緩解熱應力集聚;另外是其不與耐火氧化物產生陶瓷結合,大量的性價比高的莫來石(shi)磚對(dui)緊密的(de)(de)(de)氧(yang)化物陶瓷基(ji)(ji)質及(ji)(ji)結合網(wang)絡起到了阻斷隔離作用(yong),就像氣孔一(yi)樣,使熱(re)應力掉進了“黑洞”,因而能(neng)夠阻止裂(lie)紋擴展,其比氣孔絕(jue)熱(re)更可貴(gui)的(de)(de)(de)一(yi)點(dian)是(shi),不(bu)對(dui)熔渣潤(run)濕,不(bu)會吸收液渣“填(tian)坑”。要說明的(de)(de)(de)是(shi),不(bu)同(tong)于(yu)常見的(de)(de)(de)金屬及(ji)(ji)其氧(yang)化物等,石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)熱(re)導(dao)率隨溫(wen)度的(de)(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)反而降低(di),在極高(gao)(gao)(gao)溫(wen)度下趨于(yu)不(bu)導(dao)熱(re)狀態,這(zhe)對(dui)石(shi)墨(mo)作為連鑄(zhu)功(gong)能(neng)耐(nai)火材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)應用(yong)也大有裨益,在持續高(gao)(gao)(gao)溫(wen)應用(yong)條(tiao)件下可以使材料(liao)(liao)保持基(ji)(ji)本恒定的(de)(de)(de)溫(wen)度梯度。增強抗侵蝕(shi)性(xing)(xing),因其對(dui)渣、熔劑及(ji)(ji)鋼(gang)水的(de)(de)(de)不(bu)潤(run)濕性(xing)(xing),不(bu)僅自身不(bu)容易被侵蝕(shi),還進而能(neng)夠保護(hu)包裹纏繞(rao)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)質顆粒(li)(li)。另外(wai),就是(shi)石(shi)墨(mo)特異(yi)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng),與一(yi)般(ban)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)材料(liao)(liao)不(bu)同(tong),石(shi)墨(mo)的(de)(de)(de)強度是(shi)隨溫(wen)度的(de)(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)而增高(gao)(gao)(gao),這(zhe)也賦予(yu)基(ji)(ji)質顆粒(li)(li)乃至基(ji)(ji)體材料(liao)(liao)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)抗侵蝕(shi)性(xing)(xing)。
通過承德輕質保溫磚在回轉窯的實際應用,起到了較好的保溫效果,在窯筒體外表風速為2.5m/s;室外平均溫度為25℃的情況下,使用性價比高的隔熱磚輕質耐(nai)(nai)(nai)磨(mo)磚(zhuan)的(de)(de)筒體(ti)(ti)(ti)溫(wen)度(du)(du)為247℃,使用(yong)(yong)硅(gui)莫磚(zhuan)的(de)(de)筒體(ti)(ti)(ti)表面溫(wen)度(du)(du)為289℃。新(xin)型襯(chen)體(ti)(ti)(ti)結構,用(yong)(yong)新(xin)型襯(chen)體(ti)(ti)(ti)結構,通過對耐(nai)(nai)(nai)火材(cai)料安裝進行改造,可以提高耐(nai)(nai)(nai)火材(cai)料的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)(ming),從(cong)而達到(dao)節能的(de)(de)效果。篦冷(leng)機通過襯(chen)體(ti)(ti)(ti)改造后的(de)(de)節能情況大(da)大(da)改善(shan),篦冷(leng)機頂部施工難度(du)(du)大(da),尤其一段頂部環境溫(wen)度(du)(du)可達1100℃,熱(re)氣流(liu)對耐(nai)(nai)(nai)火材(cai)料沖(chong)刷嚴重,因此經常(chang)出現(xian)剝落、燒塌現(xian)象,耐(nai)(nai)(nai)火材(cai)料使用(yong)(yong)壽命(ming)(ming)短。采用(yong)(yong)陶瓷(ci)錨固件整(zheng)體(ti)(ti)(ti)澆注作的(de)(de)方(fang)法可以大(da)幅度(du)(du)提高襯(chen)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)(ming),而且還可以降低耐(nai)(nai)(nai)火襯(chen)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)導熱(re)系數(shu)。
當今國內外生產承德輕質莫來石磚的方法有三種:泡沫法、添加物燒結法和氣化法。用泡沫法制造輕質莫來石磚是將發泡劑和穩定劑及水按一定比例配合,先制成泡沫液,然后將料漿混合經澆注成型、養護、干燥、烘烤和燒成等工序,制成高氣孔率的隔熱磚廠家輕(qing)質莫來(lai)(lai)石(shi)(shi)。其(qi)(qi)雖(sui)然能生產出高(gao)質量(liang)的輕(qing)質莫來(lai)(lai)石(shi)(shi)轉,但(dan)其(qi)(qi)工(gong)序程序多,比(bi)較(jiao)復雜,生產周期(qi)長,生產效率(lv)低(di),陳本(ben)較(jiao)高(gao)。添(tian)加(jia)物燒(shao)盡法生產輕(qing)質莫來(lai)(lai)石(shi)(shi)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)是(shi)在配料中添(tian)加(jia)一部分可燃添(tian)加(jia)物,如木屑(xie)、、聚苯乙(yi)烯、焦(jiao)炭等,在燒(shao)成(cheng)時(shi),可燃添(tian)加(jia)物迅速燃燒(shao),添(tian)加(jia)物的位置成(cheng)了氣孔。這(zhe)種氣孔率(lv)高(gao)、密(mi)度小(xiao)的磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)就成(cheng)為輕(qing)質莫來(lai)(lai)石(shi)(shi)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)。該方(fang)法生產工(gong)藝(yi)簡單,生產周期(qi)較(jiao)短,成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di),生產效率(lv)高(gao)。
隔熱磚耐火磚可以分為很多種類,其中輕質耐火磚和重質耐火磚就是其中的兩大類,其中輕質耐火磚是指體積密度小于1.3g/m3的耐火磚,而重質耐火磚是指密度大于1.3g/m3耐火磚,通俗的說就是兩者的質量不同,一個是質量輕,一個是質量重.一般輕質隔熱耐火磚出產的質料有粘土質、高鋁質高強漂珠磚,低鐵莫來石、承德隔熱磚高鋁聚輕隔熱(re)耐(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan),硅藻土隔熱(re)耐(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)。輕質耐(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)和重質耐(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)的(de)用(yong)(yong)途(tu)各不相同(tong),但都有(you)自己專有(you)的(de)特(te)點和用(yong)(yong)途(tu),二者雙方(fang)各有(you)各的(de)有(you)優勢,兩者之(zhi)間無法相互替代(dai),但二者之(zhi)間可以相互配(pei)使用(yong)(yong),一般窯(yao)爐里(li)面直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)火(huo)(huo)焰用(yong)(yong)重質磚(zhuan)(zhuan),而外圍不直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)的(de)用(yong)(yong)保溫(wen)(wen)磚(zhuan)(zhuan)起到(dao)保溫(wen)(wen)作用(yong)(yong),在選擇使用(yong)(yong)耐(nai)火(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)是可根據實際情況來決定。
此外,還要求晶相細小并均勻分布在玻璃相中,形成均勻致密的組織結構。焦爐隔熱磚表面不平整和裂紋會使侵蝕加劇,液面處的池壁磚和池壁磚砌縫處于易被玻璃液蝕損的地方,水平縫的蝕損比垂直縫嚴重,故要求砌體表面光滑,砲縫小,并要整塊立砌.煤氣與重油的燃燒產物及個別配合料組分的揮發物,也會腐蝕火焰空間、小爐、蓄熱室等處的隔熱磚耐火材料。高溫下不同筑爐材料之間會相互反應,以致損壞。如1600~1650℃黏土磚和硅磚會劇烈反應,高鋁磚和硅磚會起中等反應,承德隔熱磚電熔(rong)(rong)鋯剛(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)與(yu)硅磚(zhuan)(zhuan)會起(qi)劇烈反應,嚴重共熔(rong)(rong)。電熔(rong)(rong)鋯剛(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)與(yu)石(shi)英磚(zhuan)(zhuan)、白泡(pao)石(shi)起(qi)中(zhong)等反應,而(er)與(yu)剛(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)起(qi)接觸反應。所以,剛(gang)玉磚(zhuan)(zhuan)可用作過渡材料。