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,中層為重質或德州輕質保溫磚,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。內層也有用耐用的硅藻土磚輕質(zhi)(zhi)莫(mo)(mo)來(lai)石(shi)、高鋁(lv)等(deng)輕質(zhi)(zhi)磚或者板,以輕質(zhi)(zhi)氧化鋁(lv)、莫(mo)(mo)來(lai)石(shi)等(deng)空心球磚為主(zhu)體。中層的重質(zhi)(zhi)材(cai)料仍然采用(yong)低(di)(di)鋁(lv)高硅(gui)、高鋁(lv)低(di)(di)硅(gui)、莫(mo)(mo)來(lai)石(shi)磚與堇青石(shi)、焦(jiao)寶石(shi)與莫(mo)(mo)來(lai)石(shi)等(deng)材(cai)料制成的重質(zhi)(zhi)材(cai)料為主(zhu)。外層的低(di)(di)溫耐火材(cai)料主(zhu)要以鋁(lv)礬土(tu)、焦(jiao)寶石(shi)、粘土(tu)等(deng)制作而成,相對鋁(lv)含量偏(pian)低(di)(di),耐溫性能(neng)較差但價格較低(di)(di)。
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,減少由于耐用的硅藻土磚漂珠磚的(de)(de)(de)(de)體積變化(hua)差異(yi)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)應力;由于(yu)陶瓷錨固件(jian)代替(ti)金屬錨固件(jian)減(jian)少了熱(re)(re)(re)橋(qiao)效(xiao)應,使整體導(dao)熱(re)(re)(re)性(xing)能(neng)(neng)降低,因此節能(neng)(neng)效(xiao)果也明顯(xian)增強。篦冷(leng)(leng)機矮墻要長期(qi)承(cheng)受(shou)300-1450℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)熟(shu)料(liao)顆粒的(de)(de)(de)(de)沖刷,同時跟冷(leng)(leng)熱(re)(re)(re)空氣交替(ti)接觸,使矮墻損壞較(jiao)快。目(mu)前采用(yong)(yong)矮墻整體預制的(de)(de)(de)(de)方法(fa)進行制作(zuo),這(zhe)種(zhong)方法(fa)有(you)可(ke)以快速安裝、實現復(fu)雜形狀制作(zuo)、免受(shou)水泥廠施(shi)工環境影響,而(er)且制作(zuo)過程給(gei)予充分的(de)(de)(de)(de)養護(hu)和烘烤可(ke)以達(da)到最佳的(de)(de)(de)(de)耐火材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)。因此可(ke)以大大提(ti)高砌(qi)墻的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命。更重要的(de)(de)(de)(de)是矮墻砌(qi)塊(kuai)采用(yong)(yong)了輕質和重質材料(liao)復(fu)合,因此降低了耐火襯體的(de)(de)(de)(de)導(dao)熱(re)(re)(re)系數(shu),達(da)到了良好的(de)(de)(de)(de)節能(neng)(neng)效(xiao)果。
耐用的耐火磚加工溫度控制不好,造成燒成溫度波動太大,就會使有些車位溫度高有些溫度低。排煙機拉力過大,使火焰無法到達窯爐頂部時就被拉力以水平方向拉出高溫帶,造成頂部和底部的溫差太大,所燒制耐用的硅藻土磚耐火磚的溫差可達50度,以至于有時下部制品粘連變形產生廢品,而上部卻仍然沒有達到燒結溫度。除了燒制過程中的工藝影響外,德州耐(nai)(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)出(chu)窯(yao)之(zhi)后(hou)隨著存(cun)放(fang)時間、存(cun)放(fang)環境的(de)(de)(de)影響,在其(qi)(qi)表面(mian)也會慢慢產生(sheng)一(yi)些化(hua)學(xue)的(de)(de)(de)反應,最(zui)終造成隔(ge)熱耐(nai)(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)顏色上(shang)的(de)(de)(de)差別(bie)。除了燒(shao)制(zhi)過(guo)程中的(de)(de)(de)工藝影響外(wai),隔(ge)熱耐(nai)(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)出(chu)窯(yao)之(zhi)后(hou)隨著存(cun)放(fang)時間、存(cun)放(fang)環境的(de)(de)(de)影響,在其(qi)(qi)表面(mian)也會慢慢產生(sheng)一(yi)些化(hua)學(xue)的(de)(de)(de)反應,最(zui)終造成耐(nai)(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)顏色上(shang)的(de)(de)(de)差別(bie)。
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、蓄熱室等處的硅藻土磚耐火材料。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,德州硅藻土磚電熔(rong)鋯(gao)(gao)剛玉(yu)磚(zhuan)(zhuan)與(yu)硅磚(zhuan)(zhuan)會起(qi)劇烈反應,嚴重共(gong)熔(rong)。電熔(rong)鋯(gao)(gao)剛玉(yu)磚(zhuan)(zhuan)與(yu)石(shi)英磚(zhuan)(zhuan)、白泡石(shi)起(qi)中等反應,而與(yu)剛玉(yu)磚(zhuan)(zhuan)起(qi)接觸(chu)反應。所以,剛玉(yu)磚(zhuan)(zhuan)可用作過渡材(cai)料。
高堿玻璃具有較低的黏度,硼硅酸鹽玻璃的表面張力小,所以,它們的侵蝕作用就劇烈。提高熔制溫度會降低熔融玻璃液的黏度和表面張力,從而也加速了侵蝕作用。含硼酸、磷酸、氟、鋁、鋇化合物的玻璃液,對隔熱磚有劇烈的侵蝕作用,強烈的玻璃液對流和不穩定的液面會把保護層沖刷掉,加速蝕損。對耐用的硅藻土磚耐火材料本身來說,蝕損程度主要與它的化學組成、礦物組成和結構狀態有關。一般耐火材料的結構都是由一個或多個晶相、玻璃相和氣相組成的。氣孔,特別是開口氣孔,是侵蝕劑滲入硅藻土磚耐火材料(liao)內(nei)部的通道,并使(shi)侵蝕面增加。相對于晶相來(lai)說,玻(bo)璃相是薄弱環(huan)節,其化學穩(wen)定性(xing)差,要提高耐火材料(liao)的抗侵蝕,必須使(shi)其高溫的穩(wen)定晶相增多,玻(bo)璃相含量減少,且(qie)軟化溫度和黏度要大,氣(qi)孔(kong)率盡可能低。
玻璃液沿著硅藻土磚耐火材料流動時具有滴水穿石的功效,把耐火材料磨出一條條溝槽,這是機械磨損。主要磨損部位在玻璃液面處。另外,在循環液流流動處(特別是液流紊亂處)也明顯可見。當液面波動及液流變化(如受溫度波動影響)時,磨損加劇。物理侵蝕與時間、溫度有很大的關系。物理侵蝕最重要的是玻璃液流的沖刷作用和隔熱磚。在高溫區,熔融玻璃液流的沖刷作用會使化學侵蝕速率成倍增加。在低溫區域,化學侵蝕很小,主要是液流沖刷的物理侵蝕。在熔化池高溫區,玻璃流黏度低,液流強烈。尤其是使用電助熔和鼓泡以后,液流更為強烈。強烈的沖刷作用與化學侵蝕配合會對耐用的硅藻土磚哪家好耐(nai)火材料造成很大的破壞。