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泰安輕質高鋁磚輕質耐磨磚,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,與其他泰安輕質高鋁磚磚種性能對(dui)比(bi),輕質耐(nai)磨磚有(you)(you)較低(di)的(de)(de)導熱(re)系數和較低(di)的(de)(de)體積密度。荷重軟化溫度和耐(nai)壓強度也(ye)有(you)(you)所(suo)降低(di),但(dan)不(bu)影響輕質保(bao)溫磚的(de)(de)使用,因(yin)為在(zai)這一區間,物料(liao)的(de)(de)熱(re)負荷較小(xiao),固(gu)體物料(liao)的(de)(de)沖刷和磨損也(ye)較輕,因(yin)此(ci)在(zai)耐(nai)火材料(liao)配置上,主要考慮適抗堿侵蝕能力(li)即可。
玻璃對輕質高鋁磚耐火材料的化學侵蝕,如果沒有物理侵蝕同時存在,則進行得十分緩慢。加料口附近的上部結構受到配合料粉塵的化學侵蝕。此處配合料粉塵的成分與玻璃液基本相同。也就是說此處耐火保溫磚與池壁磚受到的化學侵蝕基本相同。但是池壁磚受到的破壞比上部結構要嚴重得多。之所以出現這種差別,主要是物理侵蝕條件不同。池壁磚除了受到玻璃化學侵蝕外,還受到玻璃液流的沖刷作用這一物理侵蝕。液流的沖刷把化學侵蝕的生成物不斷沖走,因而使玻璃液能夠不斷對質量好的輕質高鋁磚價格耐火材料的新(xin)鮮表面進行化學(xue)侵蝕(shi)。這兩種侵蝕(shi)共同作用(yong)的結(jie)果,使池壁(bi)磚損(sun)壞很快。但是(shi)上部結(jie)構只受到與(yu)玻璃成分相同的配合(he)料粉塵(chen)侵蝕(shi),此處(chu)沒有液流(liu)的物(wu)(wu)理侵蝕(shi)。所(suo)以(yi)化學(xue)侵蝕(shi)的生(sheng)成物(wu)(wu)留在耐火材料的表面,這就起到了保護作用(yong),防止了配合(he)料粉塵(chen)對耐火材料的進一步侵蝕(shi)。由此可以(yi)看出(chu)化學(xue)侵蝕(shi)的破壞程度與(yu)物(wu)(wu)理侵蝕(shi)情況有很大的關(guan)系。
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,泰安輕質高鋁磚重(zhong)質(zhi)(zhi)磚基本上在建筑衛生陶瓷的(de)(de)隧(sui)道(dao)(dao)窯(yao)(yao)、軌道(dao)(dao)窯(yao)(yao)等除(chu)非有(you)特殊需求外不(bu)再使用(yong)。而在耐(nai)腐蝕的(de)(de)窯(yao)(yao)爐(lu)如熔塊窯(yao)(yao)、做色料(liao)的(de)(de)梭式窯(yao)(yao)、回轉窯(yao)(yao)等領域仍然(ran)使用(yong)重(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)火(huo)材料(liao)。目的(de)(de)是為了不(bu)至于掉渣、抗(kang)腐蝕強(qiang)度好。特別是熔塊窯(yao)(yao),物料(liao)直接(jie)和隔(ge)熱耐(nai)火(huo)磚接(jie)觸,更應該謹(jin)慎選(xuan)擇(ze)重(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)火(huo)材料(liao),尤其是材質(zhi)(zhi)、密(mi)度和導(dao)熱系數等。這(zhe)類窯(yao)(yao)爐(lu)的(de)(de)特點(dian)恰恰和隧(sui)道(dao)(dao)窯(yao)(yao)、軌道(dao)(dao)窯(yao)(yao)相反(fan),一般重(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)火(huo)材料(liao)在內層而重(zhong)質(zhi)(zhi)耐(nai)火(huo)材料(liao)和保溫材料(liao)在中外層。
質量好的隔熱磚的產品性能好,塞棒水口的沉積堵塞比內孔部位侵蝕問題更嚴重、更為普遍,尤其是對于鋁鎮靜鋼的澆注。目前,對于堵塞問題通過改變材質和流態是較理想的技術路線。高溫強度要求特別重要,比長水口、塞棒要求高。鋼水沖擊不能掉底,鋼水擺動不能折斷。理論上要求在高溫抗折強度達到2.5MPa,生產實際中控制燒后常溫抗折強度不得低于6MPa。整體塞棒較好的抗熱震性,但不如浸入式水口及長水口要求苛刻,因為塞棒僅是外部浸入鋼水而非內孔,傳熱由外及內;另外,質量好的輕質高鋁磚塞棒多(duo)隨中間包一起預熱(re)也降(jiang)低了其熱(re)震性要求。
泰安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,尤其以輕質高鋁磚價格輕質莫來石(shi)磚(zhuan)(zhuan)、高鋁莫來石(shi)磚(zhuan)(zhuan)、莫來石(shi)纖維(wei)和高鋁莫來石(shi)纖維(wei)等發(fa)展較快,為(wei)建(jian)筑衛生陶(tao)瓷的(de)(de)窯(yao)爐(lu)節能(neng)提供了必(bi)要(yao)的(de)(de)材(cai)(cai)料保障。陶(tao)瓷窯(yao)爐(lu)用重質耐火(huo)材(cai)(cai)料與(yu)玻璃工業類(lei)似,主要(yao)以酸性(xing)磚(zhuan)(zhuan)、中性(xing)磚(zhuan)(zhuan)和部分特種磚(zhuan)(zhuan)為(wei)主,選磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)依據(ju)主要(yao)根據(ju)窯(yao)爐(lu)的(de)(de)燒成溫度(du)、氣氛和熔(rong)融材(cai)(cai)料的(de)(de)腐(fu)蝕性(xing)、酸堿性(xing)等決定。
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泰安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、輕質高鋁磚價格尖晶石(shi)、鋯酸鈣等內襯材料的引(yin)入(ru),因(yin)為無石(shi)墨或極(ji)大地降低(di)了碳含量,從而對開(kai)澆熱沖(chong)擊(ji)不敏感,在一定程度上(shang)也提高了水(shui)口的抗熱震性。