现代陶瓷窑炉用耐火材料

  现代陶瓷窑用耐火材料的特点和性能要求。

  1.现代陶瓷窑用耐火材料的特点:

  (1)耐火材料的主要性能指标有了较大的提高。影响窑体使用寿命的耐火材料主要有两个性能指标:一个是耐火材料重烧线变化;另一个是耐火材料的抗热震性。现代陶瓷窑用优质轻质耐火砖的重烧线变化仅在正0.3%—负0.6%范围内,体积稳定性好。一些优质轻质耐火砖,在950℃风冷实验中,可达到25次以上。

  (2)轻质保温材料。窑炉温度均匀、烧成快、节能、便于运输和安装,减少了对基础和钢结构的要求,对所有耐火材料都提出了轻量要求。

  (3)耐火隔热功能在一定程度上得到了统一。由于现代陶瓷窑炉使用的耐火材料较多,所以它不仅用于窑炉的工作面,而且还用于保温、蓄热。

  (4)现代陶瓷窑采用高新耐火制品,如再结晶碳化硅制品、Si3N4与SiC制品结合等,其炉门用于窑具、燃烧器燃烧室和喷嘴等。

  2. 现代陶瓷窑用耐火材料的性能要求:

  (1)荷重软化温度:是耐火材料的重要性能指标。它在一定程度上反映了耐火材料在相似条件下的结构强度。这是陶瓷窑设计中选择某种耐火材料的重要依据。陶瓷耐火材料的负荷软化温度一般应高于其工作温度的100度,否则窑体会变形甚至损坏。

  (2)二次加热线的变化:陶瓷窑使用耐火材料时,如果在高温下发生过多的再烧收缩,窑砖接头会增加,影响窑的整体性和气密性,甚至损坏窑的结构,特别是窑砖,其收缩可能导致窑顶下沉或平顶漏水。相对而言,再膨胀的危害较小,而小的再膨胀往往对延长窑的寿命有良好的效果。对于轻质耐火砖,再加热线的变化是决定其长期使用温度的重要指标。在国外标准中,使用温度是指再热线连续变化不超过2%的试验温度。但该温度不能作为轻质耐火砖的工作温度。

  (3)抗热震性:指耐火材料的抗热膨胀系数、导热系数、机械强度和弹性模量等不受损伤的快速变化的能力。它还与组织结构和形态密切相关。例如:间歇式窑炉等连续式窑炉,在停电、停炉、设备损坏、窑炉维护、反复加热、冷却时会开裂、剥落,严重时会发生窑炉倒塌。测量:850°C至20°C流动冷水,重复,直到砖块破裂的次数。

  (4)导热系数:耐火材料的导热系数是陶瓷窑设计不可缺少的基础。使用导热系数低的窑用耐火材料对降低窑面温度、减少热损失、改善车间工作环境具有重要意义。

  (5)高温抗弯强度:减少窑具(棚、梁等)尺寸,降低窑具重量非常重要。

  (6)耐火度:指耐火材料在高温下的抗熔化性能。其测量方法:将样品制成三角锥型,将三角锥型试样与用于比较的标准锥形样品放在一起,当样品加热时,将其与自己的锥形样品放在一起。

  在重力作用下,顶部向下弯曲接触底部平面的温度是该样品的耐火度。重要的是要注意耐火材料不能在其耐火度温度下使用。

  (7)耐化学性:指耐火砖在与炉渣接触时,抗侵蚀的能力。主要取决于耐火砖的主要化学成分(高熔点)和生产工艺(颗粒比、压制成型和烧结成型)。

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