傳統(tǒng)陶瓷窯爐所用的耐火、隔熱材料,分重質(zhì)耐火磚、隔熱材料和傳統(tǒng)隔熱耐火磚(耐火輕質(zhì)材料)。重質(zhì)耐火磚追求耐火度高和機(jī)械強(qiáng)度高,要求材料具有所謂雙高,即高純度、高致密度。其優(yōu)點(diǎn)是耐壓強(qiáng)度好,抗化學(xué)侵蝕性能好,壽命長;缺點(diǎn)是熱導(dǎo)率較大,即熱阻小,單位厚度窯襯的質(zhì)量大。必須配砌隔熱材料;而傳統(tǒng)的隔熱材料,包括輕質(zhì)耐火磚雖然熱阻大,但使用溫度低,氣孔率高,氣密性差,強(qiáng)度較低,不能單獨(dú)用為窯爐的外墻,外面需砌筑紅磚保護(hù),于是形成所謂窯襯的耐火材料+隔熱材料+紅磚三層結(jié)構(gòu)。
重質(zhì)耐火磚料用于高溫窯爐的內(nèi)襯時(shí),為了達(dá)到一定的溫度降,必須加大厚度,使窯襯顯得很笨重,雖然增大了熱阻,但也同時(shí)增加了傳熱面積,而且由于窯體質(zhì)量大,蓄熱量大,升降溫所需時(shí)增加了傳熱面積,而且由于窯體質(zhì)量大,蓄熱量大,升降溫所需的熱量多,時(shí)間長。這對(duì)于間歇式窯爐特別不利。
現(xiàn)代陶瓷窯爐所用的耐火、隔熱耐火磚趨向于將耐火與隔熱效能合二為一,即既能耐火又能起到隔熱保溫作用。例如某種輕質(zhì)合成莫來石質(zhì)隔熱耐火磚系列材料,其體積密度為600~1000kg/m3;常溫耐壓強(qiáng)度為1.96~2.88MPa;荷重軟化開始點(diǎn)(0.1MPa)1350℃;耐火度1790℃;熱導(dǎo)率為0.27w/(m·K);1500℃重?zé)€變化小于1.0%;最高使用溫度1500℃。可以直接作為窯爐的內(nèi)襯。
與傳統(tǒng)隔熱材料相比,熱阻相當(dāng)或稍低,但其使用溫度要高得多,而且能夠承受一定荷重,基本上可以承受輕質(zhì)窯頂?shù)目偭?;與傳統(tǒng)的重質(zhì)耐火磚料(如高鋁磚)相比,最高使用溫度相當(dāng),但其熱阻卻比后者大很多。
效降低窯襯的厚度和質(zhì)量,達(dá)到輕質(zhì)、節(jié)能的要隸。若用于間歇式窯爐或隧道窯的窯車襯耐火磚,可使產(chǎn)量增加,能耗降低。
當(dāng)然現(xiàn)代隔熱材料也有許多種類,其熱導(dǎo)率和允許使用的最高溫度也各不相同,為達(dá)到最佳效果,仍然需要綜合襯砌。、有時(shí)為了進(jìn)一步增大熱阻和減薄窯襯的厚度,不得不適當(dāng)犧牲其高溫強(qiáng)度,例如采用耐火纖維制品來襯砌窯墻的內(nèi)層,此時(shí)窯頂可采用輕質(zhì)懸掛結(jié)構(gòu)。
由于傳統(tǒng)陶瓷窯爐所用的耐火磚、隔熱耐火磚的價(jià)格具有低廉和較高的機(jī)械強(qiáng)度(常溫下和高溫下)的特性,目前在陶瓷窯爐上仍得到廣泛使用。
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