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,中層為重質或石家莊輕質保溫磚,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。內層也有用質量好的莫來石隔熱磚輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)(lai)(lai)石(shi)(shi)、高鋁(lv)等輕(qing)(qing)質(zhi)磚或者板(ban),以(yi)輕(qing)(qing)質(zhi)氧化鋁(lv)、莫(mo)來(lai)(lai)(lai)石(shi)(shi)等空心球磚為主體。中(zhong)層(ceng)的重質(zhi)材料(liao)(liao)(liao)仍(reng)然采用低鋁(lv)高硅、高鋁(lv)低硅、莫(mo)來(lai)(lai)(lai)石(shi)(shi)磚與堇青石(shi)(shi)、焦寶石(shi)(shi)與莫(mo)來(lai)(lai)(lai)石(shi)(shi)等材料(liao)(liao)(liao)制成(cheng)的重質(zhi)材料(liao)(liao)(liao)為主。外層(ceng)的低溫耐(nai)(nai)火材料(liao)(liao)(liao)主要以(yi)鋁(lv)礬土、焦寶石(shi)(shi)、粘土等制作而成(cheng),相對鋁(lv)含量偏低,耐(nai)(nai)溫性能較(jiao)差但價(jia)格(ge)較(jiao)低。
輕質粘土保溫磚莫來石隔熱磚的優缺點有哪些呢,工業窯爐砌體蓄熱損和爐體表面散熱損,一般約為燃料消耗的24~45%.使用低熱導率、低熱容的輕質磚作爐體結構材料,質量好的莫來石隔熱磚輕質(zhi)保溫磚(zhuan)可以(yi)節約(yue)燃料;同時,由于窯爐(lu)能夠(gou)快速(su)升溫和(he)(he)冷(leng)卻,可以(yi)提(ti)(ti)高設備的生產(chan)效(xiao)率(lv);還可以(yi)減輕爐(lu)體(ti)重(zhong)量,簡(jian)化(hua)窯爐(lu)結構(gou),提(ti)(ti)高產(chan)品質(zhi)量,降(jiang)低(di)(di)環境溫度,改善(shan)勞動條件。但輕質(zhi)耐火磚(zhuan)的氣孔率(lv)大(da),組織(zhi)松散,不能用(yong)于直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)熔渣(zha)和(he)(he)液態(tai)金屬的部位;機械強度低(di)(di),不能用(yong)于承(cheng)重(zhong)結構(gou);耐磨(mo)性差,不適(shi)合與爐(lu)料接(jie)(jie)觸(chu),磨(mo)損嚴重(zhong)。
長水口一般不予預熱,且體型較大,抗熱震要求最為苛刻。當前主要有兩大技術來應對該問題。一是歐洲的內壁氧化方式,以外國公司為例,長水口燒成采用裸燒方式,外部施釉,碗口遮蔽,內孔體處于氧化氣氛,形成1~2mm厚的氧化層和1.5mm左右的變質層以緩沖熱震,鋼包到1500℃以上的高溫鋼水直接沖擊該透氣絕熱層,延緩了對外部鋁碳本體的直接熱沖擊,抗熱震性得到保證;二是國內開發的絕熱內壁方式,使用高鋁聚輕磚或氧化鋯的空心球或石家莊漂珠磚等低導熱材料預成型內壁,也起到了很好的抗熱震效果,但制造工藝略為復雜。另外,一些無碳防堵塞技術,如莫來石、莫來石隔熱磚廠家尖晶石、鋯酸鈣等內襯材(cai)料的(de)(de)引入,因(yin)為無石墨或極大地降低了碳含量,從而對開澆熱沖擊不(bu)敏(min)感(gan),在一定程度上也提高了水口的(de)(de)抗(kang)熱震性。
質量好的重質耐火保溫磚基本有以下幾個品種:酸性磚:硅磚(SiO2),耐火粘土磚(SiO2+Al2O3),中性磚:高鋁磚,鉻磚(Cr2O3+Al2O3,MgO,FeO),堿性磚:鎂磚,鉻鎂磚,白云石磚,特種磚:尖晶石磚,鋯英石磚,氧化鋯磚,碳磚,碳化硅磚,其他磚。陶瓷窯爐最早用耐火材料以重質磚為主,隨著輕質隔熱耐火材料的不斷完善,石家莊莫來石隔熱磚重(zhong)(zhong)(zhong)質磚基本上在(zai)建筑(zhu)衛(wei)生陶(tao)瓷(ci)的隧道窯(yao)(yao)(yao)、軌(gui)(gui)道窯(yao)(yao)(yao)等(deng)(deng)(deng)除非有特(te)殊需求外不(bu)(bu)再使(shi)用。而在(zai)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕的窯(yao)(yao)(yao)爐如熔塊窯(yao)(yao)(yao)、做色料(liao)的梭(suo)式窯(yao)(yao)(yao)、回轉窯(yao)(yao)(yao)等(deng)(deng)(deng)領域仍(reng)然使(shi)用重(zhong)(zhong)(zhong)質耐(nai)(nai)火材料(liao)。目(mu)的是為了不(bu)(bu)至于掉渣、抗腐(fu)蝕強(qiang)度(du)好。特(te)別是熔塊窯(yao)(yao)(yao),物料(liao)直接(jie)和隔熱(re)耐(nai)(nai)火磚接(jie)觸,更應(ying)該謹慎選擇重(zhong)(zhong)(zhong)質耐(nai)(nai)火材料(liao),尤其是材質、密度(du)和導熱(re)系(xi)數等(deng)(deng)(deng)。這(zhe)類(lei)窯(yao)(yao)(yao)爐的特(te)點恰恰和隧道窯(yao)(yao)(yao)、軌(gui)(gui)道窯(yao)(yao)(yao)相(xiang)反,一般重(zhong)(zhong)(zhong)質耐(nai)(nai)火材料(liao)在(zai)內層而重(zhong)(zhong)(zhong)質耐(nai)(nai)火材料(liao)和保(bao)溫材料(liao)在(zai)中外層。
輕質耐火材料最早以莫來石隔熱磚廠家輕質粘土磚為主,由于耐溫性能有限,只能用到溫度比較低的窯爐內使用,上世紀九十年代后期莫來石磚、氧化鋁熔融噴吹技術逐漸成熟從而開發了空心球磚,近幾年來耐火材料發泡工藝的成熟又開發了發泡型輕質耐火材料,使耐火材料的熱導率大大降低,形成了質量好的耐(nai)火隔熱(re)磚(zhuan)。本世紀(ji)初,耐(nai)火纖維技術發展較快,耐(nai)火纖維的(de)(de)壓成(cheng)(cheng)板(ban)、氈等(deng)定型材料工藝(yi)逐步完善且耐(nai)火纖維的(de)(de)溫度不(bu)斷(duan)提高(gao),形成(cheng)(cheng)了目前的(de)(de)耐(nai)火纖維隔熱(re)材料系(xi)列產品(pin)。化學(xue)性(xing)質穩定,強(qiang)度較高(gao),可以抵抗爐(lu)窯局部機(ji)械(xie)震動不(bu)開(kai)裂,熱(re)效工作時(shi)抗滲(shen)漏性(xing)能強(qiang),不(bu)易(yi)被金屬熔融(rong)液浸潤,不(bu)粘結(jie),導熱(re)與(yu)膨脹系(xi)數小,保證熱(re)工設備的(de)(de)穩定性(xing)。