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廣安莫來石隔熱磚輕質耐磨磚,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,與其他廣安莫來石隔熱磚磚(zhuan)種性(xing)能對比,輕質(zhi)耐(nai)磨(mo)(mo)磚(zhuan)有(you)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)導(dao)熱系數(shu)和較(jiao)(jiao)低的(de)(de)體積密度(du)。荷(he)重(zhong)軟化溫度(du)和耐(nai)壓(ya)強度(du)也有(you)所降低,但不(bu)影(ying)響輕質(zhi)保(bao)溫磚(zhuan)的(de)(de)使用(yong),因(yin)為在(zai)這一區(qu)間,物料的(de)(de)熱負(fu)荷(he)較(jiao)(jiao)小,固體物料的(de)(de)沖刷和磨(mo)(mo)損也較(jiao)(jiao)輕,因(yin)此(ci)在(zai)耐(nai)火材料配置(zhi)上(shang),主要考(kao)慮適(shi)抗堿侵(qin)蝕(shi)能力即(ji)可。
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,中層為重質或廣安輕質保溫磚,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。內層也有用性價比高的莫來石隔熱磚輕質(zhi)莫來(lai)石(shi)(shi)、高鋁(lv)(lv)等(deng)(deng)輕質(zhi)磚(zhuan)或者板,以輕質(zhi)氧化鋁(lv)(lv)、莫來(lai)石(shi)(shi)等(deng)(deng)空(kong)心球磚(zhuan)為(wei)主(zhu)體。中(zhong)層的重質(zhi)材料仍然采用(yong)低(di)鋁(lv)(lv)高硅(gui)、高鋁(lv)(lv)低(di)硅(gui)、莫來(lai)石(shi)(shi)磚(zhuan)與(yu)堇青石(shi)(shi)、焦寶石(shi)(shi)與(yu)莫來(lai)石(shi)(shi)等(deng)(deng)材料制(zhi)成的重質(zhi)材料為(wei)主(zhu)。外(wai)層的低(di)溫(wen)耐(nai)火材料主(zhu)要以鋁(lv)(lv)礬土(tu)、焦寶石(shi)(shi)、粘土(tu)等(deng)(deng)制(zhi)作而成,相對(dui)鋁(lv)(lv)含量偏低(di),耐(nai)溫(wen)性(xing)能較差但(dan)價格較低(di)。
窯車用耐火材料有窯車面、窯車支架、承燒板、匣缽等,除過組成窯車的基本架構面材料外,其余的材料統稱為窯具材料。窯車用耐火材料和窯爐的墻體材料基本相同。窯具材料根據不同的情況有廣安莫來石磚、高鋁莫來石、堇青石、莫來石—堇青石、SiC、氧化物結合碳化硅、氮化硅結合碳化硅等。除過上述材料外,現代陶瓷窯爐不能忽略的是輥道窯的陶瓷棍棒,現在的陶瓷棍棒有氧化鋁質、石英質、氮化硅質、滲硅碳化硅質、再結晶碳化硅質、氮化硅結合碳化硅質等。建筑衛生陶瓷輥道窯所用的棍棒以高鋁質為主。莫來石隔熱磚廠家輕(qing)質耐火材料(liao)是指氣孔率高、體(ti)積密度小、熱導率低的耐火材料(liao)。在工業窯爐和其他熱工設備上用(yong)作隔熱材料(liao)。與(yu)一般耐火磚比較,抗(kang)渣(zha)蝕性、力學強度、耐磨(mo)損(sun)性較差,高溫下體(ti)積收縮(suo)較大(da)等。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由廣安莫來石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(lai)石(shi)磚對(dui)(dui)緊(jin)密的(de)(de)氧(yang)化物(wu)陶瓷(ci)基(ji)質及結合網絡起(qi)到了(le)阻斷隔離(li)作用,就像(xiang)氣孔一(yi)樣,使(shi)熱應(ying)力掉進了(le)“黑(hei)洞”,因而能(neng)(neng)夠阻止裂(lie)紋擴展(zhan),其(qi)比氣孔絕熱更可貴的(de)(de)一(yi)點是,不(bu)(bu)對(dui)(dui)熔(rong)渣潤(run)濕(shi),不(bu)(bu)會吸收液渣“填坑(keng)”。要說明的(de)(de)是,不(bu)(bu)同(tong)于(yu)常見的(de)(de)金屬及其(qi)氧(yang)化物(wu)等,石(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)熱導(dao)率隨(sui)溫度(du)的(de)(de)升(sheng)高反而降低,在極高溫度(du)下趨于(yu)不(bu)(bu)導(dao)熱狀態,這(zhe)對(dui)(dui)石(shi)墨(mo)(mo)作為連鑄功能(neng)(neng)耐火材料(liao)(liao)的(de)(de)應(ying)用也大(da)有裨(bi)益,在持(chi)續高溫應(ying)用條(tiao)件下可以使(shi)材料(liao)(liao)保持(chi)基(ji)本恒定的(de)(de)溫度(du)梯度(du)。增(zeng)(zeng)強(qiang)抗侵(qin)蝕性,因其(qi)對(dui)(dui)渣、熔(rong)劑及鋼(gang)水(shui)的(de)(de)不(bu)(bu)潤(run)濕(shi)性,不(bu)(bu)僅自身(shen)不(bu)(bu)容(rong)易被(bei)侵(qin)蝕,還(huan)進而能(neng)(neng)夠保護包裹纏繞的(de)(de)基(ji)質顆粒(li)。另(ling)外,就是石(shi)墨(mo)(mo)特異(yi)的(de)(de)耐高溫性能(neng)(neng),與一(yi)般耐高溫材料(liao)(liao)不(bu)(bu)同(tong),石(shi)墨(mo)(mo)的(de)(de)強(qiang)度(du)是隨(sui)溫度(du)的(de)(de)升(sheng)高而增(zeng)(zeng)高,這(zhe)也賦予基(ji)質顆粒(li)乃(nai)至(zhi)基(ji)體材料(liao)(liao)較高的(de)(de)抗侵(qin)蝕性。
性價比高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,廣安莫來石隔熱磚重(zhong)質(zhi)磚基本(ben)上在(zai)(zai)(zai)建筑衛生陶瓷的隧道窯(yao)(yao)(yao)、軌(gui)道窯(yao)(yao)(yao)等除非有特殊需求外不再使用。而在(zai)(zai)(zai)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕的窯(yao)(yao)(yao)爐如熔(rong)塊窯(yao)(yao)(yao)、做色料(liao)(liao)的梭式(shi)窯(yao)(yao)(yao)、回轉窯(yao)(yao)(yao)等領域仍然(ran)使用重(zhong)質(zhi)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料(liao)(liao)。目的是(shi)為了不至于掉渣(zha)、抗腐蝕強(qiang)度好。特別是(shi)熔(rong)塊窯(yao)(yao)(yao),物料(liao)(liao)直(zhi)接和(he)隔熱(re)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)磚接觸,更應該謹慎選(xuan)擇重(zhong)質(zhi)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料(liao)(liao),尤其是(shi)材質(zhi)、密度和(he)導熱(re)系數(shu)等。這類窯(yao)(yao)(yao)爐的特點(dian)恰恰和(he)隧道窯(yao)(yao)(yao)、軌(gui)道窯(yao)(yao)(yao)相反,一般(ban)重(zhong)質(zhi)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料(liao)(liao)在(zai)(zai)(zai)內(nei)層(ceng)而重(zhong)質(zhi)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材料(liao)(liao)和(he)保溫材料(liao)(liao)在(zai)(zai)(zai)中(zhong)外層(ceng)。