耐用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,昆明輕質保溫磚重(zhong)質磚基本上在建筑衛生陶瓷的隧道(dao)(dao)窯(yao)、軌道(dao)(dao)窯(yao)等除非有特殊(shu)需求(qiu)外不再(zai)使用。而在耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕的窯(yao)爐如熔塊窯(yao)、做(zuo)色(se)料(liao)(liao)的梭式窯(yao)、回(hui)轉窯(yao)等領域仍然使用重(zhong)質耐(nai)(nai)(nai)火材料(liao)(liao)。目的是為了(le)不至于(yu)掉渣、抗腐(fu)蝕強度好。特別是熔塊窯(yao),物料(liao)(liao)直接和隔熱(re)耐(nai)(nai)(nai)火磚接觸,更(geng)應該謹慎選(xuan)擇(ze)重(zhong)質耐(nai)(nai)(nai)火材料(liao)(liao),尤其(qi)是材質、密度和導熱(re)系數等。這類(lei)窯(yao)爐的特點恰恰和隧道(dao)(dao)窯(yao)、軌道(dao)(dao)窯(yao)相反,一般重(zhong)質耐(nai)(nai)(nai)火材料(liao)(liao)在內層而重(zhong)質耐(nai)(nai)(nai)火材料(liao)(liao)和保溫材料(liao)(liao)在中外層。
由于耐用的隔熱耐火磚具有如下特點:使用溫度高,可以在1300℃長時間使用,非金屬材料具有很強的耐酸堿侵蝕性能,不會出現金屬錨固件在高溫下的氧化、開焊而引起耐火材料剝落的現象;與耐火材料有相近的導熱系數,減少由于耐用的輕質保溫磚漂珠磚的(de)(de)體(ti)(ti)積變化(hua)差異(yi)產生(sheng)的(de)(de)應力;由(you)于陶(tao)瓷錨固件代替金(jin)屬錨固件減少了熱(re)(re)(re)橋效應,使(shi)(shi)整(zheng)體(ti)(ti)導熱(re)(re)(re)性(xing)(xing)能降低,因(yin)(yin)此節能效果(guo)也明顯增強(qiang)。篦冷機矮(ai)墻(qiang)要長期承受(shou)300-1450℃的(de)(de)高溫熟料顆粒的(de)(de)沖刷,同時跟冷熱(re)(re)(re)空氣交替接觸,使(shi)(shi)矮(ai)墻(qiang)損壞較快(kuai)。目前采用矮(ai)墻(qiang)整(zheng)體(ti)(ti)預制的(de)(de)方法進行制作(zuo),這種方法有可(ke)以(yi)快(kuai)速安裝(zhuang)、實現(xian)復雜形(xing)狀制作(zuo)、免受(shou)水泥廠施工環境影(ying)響,而且制作(zuo)過程給(gei)予充(chong)分的(de)(de)養(yang)護和烘烤(kao)可(ke)以(yi)達(da)到最佳的(de)(de)耐火材料性(xing)(xing)能。因(yin)(yin)此可(ke)以(yi)大大提高砌(qi)墻(qiang)的(de)(de)使(shi)(shi)用壽命。更重要的(de)(de)是矮(ai)墻(qiang)砌(qi)塊(kuai)采用了輕質(zhi)和重質(zhi)材料復合,因(yin)(yin)此降低了耐火襯體(ti)(ti)的(de)(de)導熱(re)(re)(re)系數,達(da)到了良好的(de)(de)節能效果(guo)。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由昆明輕質保溫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,大量的耐用的莫來石(shi)(shi)磚(zhuan)對緊密的(de)(de)氧化(hua)物陶瓷基質及結合網絡(luo)起到(dao)了阻(zu)斷隔(ge)離作用(yong),就像氣孔(kong)(kong)一(yi)樣,使(shi)(shi)熱應力(li)掉進了“黑洞(dong)”,因(yin)而(er)能夠(gou)阻(zu)止裂紋擴展,其比氣孔(kong)(kong)絕熱更(geng)可貴的(de)(de)一(yi)點是(shi)(shi),不(bu)對熔(rong)渣潤濕(shi)(shi),不(bu)會吸收液(ye)渣“填坑(keng)”。要(yao)說明(ming)的(de)(de)是(shi)(shi),不(bu)同于常見的(de)(de)金(jin)屬及其氧化(hua)物等,石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)熱導(dao)(dao)率隨溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)反而(er)降(jiang)低(di),在(zai)極高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下趨于不(bu)導(dao)(dao)熱狀態(tai),這對石(shi)(shi)墨(mo)作為連鑄功能耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)應用(yong)也(ye)大(da)有裨益(yi),在(zai)持續高(gao)(gao)溫(wen)(wen)應用(yong)條件下可以使(shi)(shi)材(cai)料(liao)(liao)保(bao)持基本恒定的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)。增(zeng)強(qiang)抗侵(qin)蝕性,因(yin)其對渣、熔(rong)劑及鋼水的(de)(de)不(bu)潤濕(shi)(shi)性,不(bu)僅自(zi)身不(bu)容易被侵(qin)蝕,還(huan)進而(er)能夠(gou)保(bao)護(hu)包裹纏繞的(de)(de)基質顆粒(li)。另外,就是(shi)(shi)石(shi)(shi)墨(mo)特(te)異的(de)(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性能,與(yu)一(yi)般耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)材(cai)料(liao)(liao)不(bu)同,石(shi)(shi)墨(mo)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)是(shi)(shi)隨溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)而(er)增(zeng)高(gao)(gao),這也(ye)賦予(yu)基質顆粒(li)乃至(zhi)基體材(cai)料(liao)(liao)較高(gao)(gao)的(de)(de)抗侵(qin)蝕性。
耐火材料是硅酸鹽學科的一個分支,硅酸鹽材料一般分為:水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料。而耐火材料從使用的角度來分又可分為:冶金工業用耐火材料、水泥行業用耐火材料、玻璃行業用耐火材料和其他耐火材料。其中陶瓷用耐火材料歸為其他耐火材料,建筑衛生陶瓷屬于陶瓷的一個分支,因而建筑衛生陶瓷用耐火材料理所當然的歸為其他用耐火材料一類了。理論上講,耐火材料耐用的輕質保溫磚又有定型耐火材料和不定型耐火材料之分,但一般不定型耐火材料多用于水泥、冶金窯爐,而玻璃行業和陶瓷行業用量不大,不定型耐火材料尤其是耐火骨料、耐火澆注料和耐火材料的膠凝劑等對部分耐用的隔熱(re)磚(zhuan)起(qi)到(dao)不可估量的作用。
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昆明輕質保溫磚輕質耐磨磚,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,與其他昆明輕質保溫磚磚(zhuan)種性(xing)能對(dui)比,輕質耐(nai)磨(mo)(mo)磚(zhuan)有(you)較(jiao)(jiao)低的(de)導熱系數和(he)較(jiao)(jiao)低的(de)體(ti)(ti)積密(mi)度(du)。荷重軟化溫度(du)和(he)耐(nai)壓強度(du)也(ye)有(you)所降低,但(dan)不(bu)影響輕質保溫磚(zhuan)的(de)使用(yong),因為在(zai)(zai)這一區(qu)間(jian),物料(liao)(liao)的(de)熱負荷較(jiao)(jiao)小(xiao),固體(ti)(ti)物料(liao)(liao)的(de)沖刷和(he)磨(mo)(mo)損也(ye)較(jiao)(jiao)輕,因此在(zai)(zai)耐(nai)火材料(liao)(liao)配(pei)置上(shang),主要(yao)考慮適抗堿侵蝕能力即可。