運城莫來石磚在現(xiàn)代陶瓷窯爐中應用最為廣泛,主要因為其質輕、施工方便等特點,操作起來比較容易。建筑衛(wèi)生陶瓷隧道窯、輥道窯、和其它陶瓷行業(yè)常用的推板窯等一些長形窯爐,由于有預熱帶、燒成帶、保溫帶、冷卻帶等,根據不同段的不同溫度合理使用輕質耐火材料對窯爐的節(jié)能尤其重要。輕質耐火材料近幾年發(fā)展迅速,尤其以輕質粘土磚價格輕質莫來石磚、高鋁莫來石磚、莫來石纖維和高鋁莫來石纖維等發(fā)展較快,為建筑衛(wèi)生陶瓷的窯爐節(jié)能提供了必要的材料保障。陶瓷窯爐用重質耐火材料與玻璃工業(yè)類似,主要以酸性磚、中性磚和部分特種磚為主,選磚的依據主要根據窯爐的燒成溫度、氣氛和熔融材料的腐蝕性、酸堿性等決定。
輕質粘土磚耐火磚可以分為很多種類,其中輕質耐火磚和重質耐火磚就是其中的兩大類,其中輕質耐火磚是指體積密度小于1.3g/m3的耐火磚,而重質耐火磚是指密度大于1.3g/m3耐火磚,通俗的說就是兩者的質量不同,一個是質量輕,一個是質量重.一般輕質隔熱耐火磚出產的質料有粘土質、高鋁質高強漂珠磚,低鐵莫來石、運城輕質粘土磚高鋁聚輕隔熱耐火磚,硅藻土隔熱耐火磚。輕質耐火磚和重質耐火磚的用途各不相同,但都有自己專有的特點和用途,二者雙方各有各的有優(yōu)勢,兩者之間無法相互替代,但二者之間可以相互配使用,一般窯爐里面直接接觸火焰用重質磚,而外圍不直接接觸的用保溫磚起到保溫作用,在選擇使用耐火磚是可根據實際情況來決定。
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(xiàn)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(xiàn)象;與耐火材料有相近的導熱系數(shù),減少由于耐用的輕質粘土磚漂珠磚的體積變化差異產生的應力;由于陶瓷錨固件代替金屬錨固件減少了熱橋效應,使整體導熱性能降低,因此節(jié)能效果也明顯增強。篦冷機矮墻要長期承受300-1450℃的高溫熟料顆粒的沖刷,同時跟冷熱空氣交替接觸,使矮墻損壞較快。目前采用矮墻整體預制的方法進行制作,這種方法有可以快速安裝、實現(xiàn)復雜形狀制作、免受水泥廠施工環(huán)境影響,而且制作過程給予充分的養(yǎng)護和烘烤可以達到最佳的耐火材料性能。因此可以大大提高砌墻的使用壽命。更重要的是矮墻砌塊采用了輕質和重質材料復合,因此降低了耐火襯體的導熱系數(shù),達到了良好的節(jié)能效果。
連鑄功能耐火材料以含碳為其特色,這是由運城輕質粘土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(shù),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,大量的耐用的莫來石磚對緊密的氧化物陶瓷基質及結合網絡起到了阻斷隔離作用,就像氣孔一樣,使熱應力掉進了“黑洞”,因而能夠阻止裂紋擴展,其比氣孔絕熱更可貴的一點是,不對熔渣潤濕,不會吸收液渣“填坑”。要說明的是,不同于常見的金屬及其氧化物等,石墨的熱導率隨溫度的升高反而降低,在極高溫度下趨于不導熱狀態(tài),這對石墨作為連鑄功能耐火材料的應用也大有裨益,在持續(xù)高溫應用條件下可以使材料保持基本恒定的溫度梯度。增強抗侵蝕性,因其對渣、熔劑及鋼水的不潤濕性,不僅自身不容易被侵蝕,還進而能夠保護包裹纏繞的基質顆粒。另外,就是石墨特異的耐高溫性能,與一般耐高溫材料不同,石墨的強度是隨溫度的升高而增高,這也賦予基質顆粒乃至基體材料較高的抗侵蝕性。