辊道窑用轻质耐火制品及砌筑介绍

 

根据国外辊道窑用轻质耐火砖的使用情况及轻质耐火砖的生产使用经验,在选用轻质耐火砖时应考虑以下几点:

1.工作温度,也就是长期使用温度。

它与隔热耐火砖的高使用温度有关。在国外标准中,高使用温度(即分类温度)是指连续保持24h其重烧线变化不大于29的实验温度,但这个温度不能作为隔热耐火砖的工作温度.通常国外的做法是:工作温度等于分类温度减去10%分类温度再减40℃。例如JM26的工作温度(℃)=1430-10%*1430-40-1247℃。

由于我国重烧线变化的实验方法中未确切标明其保温时间为24h,因此在选材检验轻质耐火砖重烧线变化时,注明为24h,并按ASTMC210进行。

 

2.耐压强度

耐火材料通常是靠液相而产生强度,强度高就意味着在烧成温度下坯体内产生的液相量多。这些液相冷却至室温大部分以玻璃相存在,脆性大,使材料的热震稳定性降低,因此轻质耐火砖选材时不应对耐压强度提出过高的要求。对平吊顶辊道窑而言,其墙体轻质耐火砖主要承受自重。

例如对高1.5m的窑墙,轻质耐火砖所承受的大压力为0.15kg/cm2,当然高温下

这个压力会增大。为便于运输和施工,参照国外经验,0.8g/cm3和1.0g/cm3,级的轻质耐火砖,其耐压强度分别在15kg/cm2和20kg/cm2左右即可。

 

3.热震稳定性

国外各标准中未对轻质耐火砖提出要求,也没有检验标准。这个指标是材料性能的综合反映,对窑炉的寿命有着重要影响。实践证明,轻质耐火砖的损坏主要是开裂和断头、掉角。参照外轻质耐火砖热震稳定性的实测指标,对于辊道窑高温部位工作层的轻质耐火砖,应要求其950℃至风冷的循环次数大于15次。

 

窑炉顶部为轻质耐火砖平吊顶结构，根据温度区段设置吊顶高度，既能满足陶瓷制品烧成，又缩小了上下温差，此结构便于窑内气氛调节和温度控制。

急冷段窑顶采用陶瓷纤维折叠块平吊，缓冷段窑顶采用纤维棉毡与矿渣棉复合叠块。

窑墙部分由内到外采用高铝聚轻砖，外加不同型号的纤维毯等进行保温，使总厚度减薄，从而减少窑墙的积蓄散热损失。窑墙可大量采用陶瓷纤维棉及隔热板，外墙涂抹珍珠岩等保温材料，内墙喷红外线高温涂料，减少窑墙的厚度，减少传导、辐射等传热，从而减少了窑墙的蓄热，使热效率得到提高。

目前,辊道窑的窑底底板几乎都是钢板,这是因为钢板具有足够的机械强度及耐压强度,但金属材料的导热系数值很大，这将无助于散热损失的减少。另一方面，随着原材料价格的节节攀升，使得窑炉的建造成本加大，可考虑铺底选用废旧或质量不合格的大规格半成品或成品砖，或者选用防水耐火板之类的便宜材料代替钢板，这应该是可行的。因为,其一是此类砖及板材的导热系数远远低于金属材料的导热系数，有助于减少热散失；其二是此类砖及板材

还具备一定的机械强度和耐热强度。

 

砌筑时，灰缝严格控制在2mm以内；烧嘴砖四周（见火部分）用轻质莫来石砖砌筑，且要用纤维毯压严实；高铝砖部位的膨胀缝采用高铝型硅酸铝纤维毯，其它部位膨胀缝采用普通型硅酸铝纤维毯。

薄型砖节能辊道窑需要轻质化、轻型化、节能化，无疑对窑体砌筑耐火材料提出了更高要求。薄型砖辊道窑耐火材料今后的发展趋势有如下几个方面：

1、轻质耐火砖向着减小体积密度、提高耐热震性、增加机械强度、减小重烧线变化、改善隔热性能、延长使用寿命和更为经济的方向发展。特别是用于高于1500℃的高温窑炉工作面的轻质耐火砖的性能改进难度更大一些。

2、耐火纤维制品今后将更为广泛采用，全耐火纤维窑炉会更多。耐火纤维制品使用的耐久性和耐化学侵蚀性应有更进一步的改进，也是在高温窑炉（高于1300℃）上困难较大。目前不是没有耐高温的耐火纤维，而是价格很高，性能也还不十分理想。

3、其他重要部位耐火材料如辊道窑烧成带辊子及高速烧嘴燃烧室和喷嘴，都有待进一步改进。

耐火材料发展的同时有许多矛盾有待解决，如轻质化与使用寿命及强度的矛盾，轻型化与高温机械强度的矛盾等。随着这些矛盾的不断解决，薄型砖辊道窑将会向着更高的水平发展。

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