輥道窯用輕質(zhì)耐火制品及砌筑介紹

 

根據(jù)國(guó)外輥道窯用輕質(zhì)耐火磚的使用情況及輕質(zhì)耐火磚的生產(chǎn)使用經(jīng)驗(yàn),在選用輕質(zhì)耐火磚時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):

1.工作溫度,也就是長(zhǎng)期使用溫度。

它與隔熱耐火磚的高使用溫度有關(guān)。在國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)中,高使用溫度(即分類(lèi)溫度)是指連續(xù)保持24h其重?zé)€(xiàn)變化不大于29的實(shí)驗(yàn)溫度,但這個(gè)溫度不能作為隔熱耐火磚的工作溫度.通常國(guó)外的做法是:工作溫度等于分類(lèi)溫度減去10%分類(lèi)溫度再減40℃。例如JM26的工作溫度(℃)=1430-10%*1430-40-1247℃。

由于我國(guó)重?zé)€(xiàn)變化的實(shí)驗(yàn)方法中未確切標(biāo)明其保溫時(shí)間為24h,因此在選材檢驗(yàn)輕質(zhì)耐火磚重?zé)€(xiàn)變化時(shí),注明為24h,并按ASTMC210進(jìn)行。

 

2.耐壓強(qiáng)度

耐火材料通常是靠液相而產(chǎn)生強(qiáng)度,強(qiáng)度高就意味著在燒成溫度下坯體內(nèi)產(chǎn)生的液相量多。這些液相冷卻至室溫大部分以玻璃相存在,脆性大,使材料的熱震穩(wěn)定性降低,因此輕質(zhì)耐火磚選材時(shí)不應(yīng)對(duì)耐壓強(qiáng)度提出過(guò)高的要求。對(duì)平吊頂輥道窯而言,其墻體輕質(zhì)耐火磚主要承受自重。

例如對(duì)高1.5m的窯墻,輕質(zhì)耐火磚所承受的大壓力為0.15kg/cm2,當(dāng)然高溫下

這個(gè)壓力會(huì)增大。為便于運(yùn)輸和施工,參照國(guó)外經(jīng)驗(yàn),0.8g/cm3和1.0g/cm3,級(jí)的輕質(zhì)耐火磚,其耐壓強(qiáng)度分別在15kg/cm2和20kg/cm2左右即可。

 

3.熱震穩(wěn)定性

國(guó)外各標(biāo)準(zhǔn)中未對(duì)輕質(zhì)耐火磚提出要求,也沒(méi)有檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)指標(biāo)是材料性能的綜合反映,對(duì)窯爐的壽命有著重要影響。實(shí)踐證明,輕質(zhì)耐火磚的損壞主要是開(kāi)裂和斷頭、掉角。參照外輕質(zhì)耐火磚熱震穩(wěn)定性的實(shí)測(cè)指標(biāo),對(duì)于輥道窯高溫部位工作層的輕質(zhì)耐火磚,應(yīng)要求其950℃至風(fēng)冷的循環(huán)次數(shù)大于15次。

 

窯爐頂部為輕質(zhì)耐火磚平吊頂結(jié)構(gòu)，根據(jù)溫度區(qū)段設(shè)置吊頂高度，既能滿(mǎn)足陶瓷制品燒成，又縮小了上下溫差，此結(jié)構(gòu)便于窯內(nèi)氣氛調(diào)節(jié)和溫度控制。

急冷段窯頂采用陶瓷纖維折疊塊平吊，緩冷段窯頂采用纖維棉氈與礦渣棉復(fù)合疊塊。

窯墻部分由內(nèi)到外采用高鋁聚輕磚，外加不同型號(hào)的纖維毯等進(jìn)行保溫，使總厚度減薄，從而減少窯墻的積蓄散熱損失。窯墻可大量采用陶瓷纖維棉及隔熱板，外墻涂抹珍珠巖等保溫材料，內(nèi)墻噴紅外線(xiàn)高溫涂料，減少窯墻的厚度，減少傳導(dǎo)、輻射等傳熱，從而減少了窯墻的蓄熱，使熱效率得到提高。

目前,輥道窯的窯底底板幾乎都是鋼板,這是因?yàn)殇摪寰哂凶銐虻臋C(jī)械強(qiáng)度及耐壓強(qiáng)度,但金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)值很大，這將無(wú)助于散熱損失的減少。另一方面，隨著原材料價(jià)格的節(jié)節(jié)攀升，使得窯爐的建造成本加大，可考慮鋪底選用廢舊或質(zhì)量不合格的大規(guī)格半成品或成品磚，或者選用防水耐火板之類(lèi)的便宜材料代替鋼板，這應(yīng)該是可行的。因?yàn)?其一是此類(lèi)磚及板材的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)，有助于減少熱散失；其二是此類(lèi)磚及板材

還具備一定的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱強(qiáng)度。

 

砌筑時(shí)，灰縫嚴(yán)格控制在2mm以?xún)?nèi)；燒嘴磚四周（見(jiàn)火部分）用輕質(zhì)莫來(lái)石磚砌筑，且要用纖維毯壓嚴(yán)實(shí)；高鋁磚部位的膨脹縫采用高鋁型硅酸鋁纖維毯，其它部位膨脹縫采用普通型硅酸鋁纖維毯。

薄型磚節(jié)能輥道窯需要輕質(zhì)化、輕型化、節(jié)能化，無(wú)疑對(duì)窯體砌筑耐火材料提出了更高要求。薄型磚輥道窯耐火材料今后的發(fā)展趨勢(shì)有如下幾個(gè)方面：

1、輕質(zhì)耐火磚向著減小體積密度、提高耐熱震性、增加機(jī)械強(qiáng)度、減小重?zé)€(xiàn)變化、改善隔熱性能、延長(zhǎng)使用壽命和更為經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。特別是用于高于1500℃的高溫窯爐工作面的輕質(zhì)耐火磚的性能改進(jìn)難度更大一些。

2、耐火纖維制品今后將更為廣泛采用，全耐火纖維窯爐會(huì)更多。耐火纖維制品使用的耐久性和耐化學(xué)侵蝕性應(yīng)有更進(jìn)一步的改進(jìn)，也是在高溫窯爐（高于1300℃）上困難較大。目前不是沒(méi)有耐高溫的耐火纖維，而是價(jià)格很高，性能也還不十分理想。

3、其他重要部位耐火材料如輥道窯燒成帶輥?zhàn)蛹案咚贌烊紵液蛧娮?，都有待進(jìn)一步改進(jìn)。

耐火材料發(fā)展的同時(shí)有許多矛盾有待解決，如輕質(zhì)化與使用壽命及強(qiáng)度的矛盾，輕型化與高溫機(jī)械強(qiáng)度的矛盾等。隨著這些矛盾的不斷解決，薄型磚輥道窯將會(huì)向著更高的水平發(fā)展。

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