耐火磚在隧道窯應(yīng)用常識

隧道窯分為平頂和拱形隧道窯，輪窯分為直通和彎通兩種形式。磚平頂隧道窯燒制溫度在1200℃以下，一般燒制標(biāo)準(zhǔn)中的溫度高達(dá)1100℃。

陶瓷隧道窯耐火材料如何配套？

隧道窯采用一系列先進(jìn)的工藝和材料，加強窯爐的有效傳熱，弱化窯爐中的無效傳熱，提高燒成效率，極大地提高陶瓷生產(chǎn)、消耗、成本和使用壽命。

隧道窯墻結(jié)構(gòu)

窯墻是窯體的重要組成部分，它不僅要承受高溫的作用，還要支撐窯頂，同時向外界空間散熱，因此窯墻必須能耐高溫，具有一定的強度，并能保溫。選擇合適的材料和厚度對減少投資、降低燃耗、延長窯體壽命、改善工作環(huán)境具有重要意義。一般情況下，隧道窯墻按高、中、低溫分為2-4段，燒成帶及附近的溫度較高，窯壁較厚；窯頭、窯尾溫度較低，窯墻也有潛力；中溫部分厚度介于以上兩者之間。理想的窯墻結(jié)構(gòu)應(yīng)為薄壁結(jié)構(gòu)，總熱阻大，能承受高溫荷載。顯然，高強度、隔熱性能好的輕質(zhì)耐火磚可以達(dá)到這個目的，如氧化鋁空心球磚、剛玉莫來石隔熱耐火磚等。但目前這種耐火材料價格昂貴，一般廠礦難以使用，而其他隔熱材料由于強度低，無法直接用作窯墻襯里。

窯墻通常由三部分材料制成

(1)內(nèi)層(襯里)主要承受高溫載荷的重耐火材料或上述高級保溫材料。燒制溫度越高，要求的材料質(zhì)量越高，耐火材料的價格越貴。這種材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般都很大，因此形成的熱阻并不大，只會增加這種材料的厚度而形成較大的熱阻。

(2)中間部分為保溫層，可根據(jù)需要由幾種不同的輕質(zhì)耐火材料組成。選用的原則是長期安全地使用低于極限溫度，保溫性能好，即使用較薄保溫材料獲得較大的熱阻，這無疑要求選用密度低、導(dǎo)熱系數(shù)低的絕熱材料�？梢姡�保溫層的厚度對窯壁整體厚度起著決定性的作用，因為它決定著隧道窯的熱損耗和投資。保溫層增厚不僅減少了窯壁的熱損，還增加了基礎(chǔ)設(shè)施投資和砌筑維護(hù)費用；反而使投資減少，熱損失增加，燃料浪費，使運行環(huán)境惡化。因此，在設(shè)計窯爐時，必須綜合考慮，選擇總經(jīng)濟(jì)成本低的經(jīng)濟(jì)厚度。而所謂經(jīng)濟(jì)厚度是受隧道窯燃料、材料價格、窯爐壽命等因素影響的一個變量，因此設(shè)計時必須慎重。為了使?fàn)t襯真正達(dá)到經(jīng)濟(jì)厚度，應(yīng)根據(jù)良好的熱能設(shè)計原理進(jìn)行設(shè)計和計算，即根據(jù)相關(guān)的熱阻圖，充分考慮爐襯熱阻環(huán)境條件與熱損失的關(guān)系。窯體冷面溫度的選擇是決定整個爐襯設(shè)計經(jīng)濟(jì)效果的唯一重要設(shè)計變量，應(yīng)慎重選擇。

(3)建筑材料(如灰渣磚等)。)或粘土耐火磚通常用于保護(hù)保溫材料免受損壞。但近年來，國內(nèi)外許多窯壁外壁都采用了保溫材料(除拱腳梁等承壓部件外)，以提高窯墻總熱阻，降低窯壁厚度。

現(xiàn)代化陶瓷窯采用高速燒嘴、氣流攪拌、急冷風(fēng)等措施，極大地提高了窯內(nèi)氣體對窯內(nèi)固體的對流傳熱系數(shù)；采用支柱-橫梁-棚板構(gòu)成框架支撐坯體。使窯內(nèi)氣固傳熱面積大大增大；采用蓄熱式、高強度、高導(dǎo)熱、高抗熱沖擊的窯具材料，加快窯內(nèi)氣體對陶瓷坯體的傳熱，確保窯具支撐的穩(wěn)定性；采用超輕、低蓄熱、高強度的窯具，有效降低窯內(nèi)氣體對陶瓷坯體的傳熱，確保窯具支撐的穩(wěn)定性；

陶瓷窯用耐火磚

要掌握陶瓷燒制工藝，熟悉窯爐結(jié)構(gòu)、原理和工作條件，精通耐火材料成分、結(jié)構(gòu)、性能和使用條件的關(guān)系，明確現(xiàn)有問題，采取有針對性的措施進(jìn)行改進(jìn)，才能取得顯著的效果。例如，采用堇青石-莫來石護(hù)板保護(hù)，可以有效地減輕熱氣流窯內(nèi)耐火纖維制品的磨損，并能顯著延長窯的使用壽命。

再者，窯車由鈣貢褻座、圍磚、隔熱填充材料、蓋板、支柱、橫梁、棚板等組成。

窯用空心圍磚環(huán)繞，上蓋堇青石蓋板，中填耐火纖維，下部澆注不定形隔熱耐火材料。該支架是由安裝在窯車底鋼板上的金屬套筒固定的，支柱的上端設(shè)置一個支撐蓋，再放置碳化硅梁及堇青石-莫來石棚板。通過這種方式，以較少的耐火材料有效地產(chǎn)品。

窯壁是窯體的重要組成部分，它既要承受高溫，又要支撐窯頂，同時使外部空間散發(fā)熱量，所以窯墻必須能夠耐高溫，有一定強度，并能保溫。選擇合適的材料和厚度對減少投資、降低燃耗、延長窯體壽命、改善工作環(huán)境具有重要意義。一般情況下，隧道窯墻厚度按高、中、低溫分為2-4段，燒成帶及附近溫度較高，窯壁較厚；窯頭、窯尾溫度較低，窯壁較薄，窯壁較��；中溫部分厚度介于以上兩者之間。理想的窯墻結(jié)構(gòu)應(yīng)為薄壁結(jié)構(gòu)，總熱阻大，能承受高溫荷載。很明顯，強度高、保溫性能好的輕質(zhì)耐火磚可以達(dá)到這一目的，如氧化鋁空心球磚、剛玉莫來石耐火磚等。

根據(jù)燒成標(biāo)準(zhǔn)，窯爐通常分為預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶三個區(qū)間。每一段溫度都不同，因此鋁質(zhì)含量及耐火磚的要求也不同。窯體由窯墻和窯頂組成。根據(jù)窯體結(jié)構(gòu)及窯體分段的不同，窯墻對砌筑材料提出了不同的要求。一般要求如下：窯壁、窯頂將窯內(nèi)通道與外界隔離，并在隧道窯中燃燒燃料時產(chǎn)生的熱量與坯體進(jìn)行熱交換。交流過程中產(chǎn)生的一些熱量不僅被坯體吸收，而且通過窯墻向外界傳遞而流失。這種散失的熱量是窯墻保溫應(yīng)該盡可能減少的。因此，窯墻砌筑材料不僅要耐高溫，還要控制在一定范圍內(nèi)。窯壁作為支承載體，需要承受一定窯頂結(jié)構(gòu)的重力作用，所以窯墻砌筑材料應(yīng)具有一定的壓縮強度。

為減少通過墻體向外傳遞的熱量，耐火材料的顯氣孔率也作為首要目標(biāo)明確提出了要求。顯氣孔率是評價耐火材料或成品質(zhì)量的主要目標(biāo)，它不僅能反映耐火材料的致密性，還能表明其生產(chǎn)工藝是否合理。除輕質(zhì)耐火材料外，低孔率原料或成品有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高成品機(jī)械強度，減少與熔渣接觸的表面積，延長使用壽命。耐火材料在常溫下的耐壓強度很高，隨著溫度的增加會變形。對隧道窯而言，即在燒成溫度較高時，要求耐火材料的變形程度滿足生產(chǎn)要求，即耐火材料的荷載軟化點要滿足設(shè)計要求。

隧道窯車用耐火磚

1窯車耐火磚的重要性目前，由于磚瓦生產(chǎn)企業(yè)響應(yīng)國家節(jié)能減排號召，考慮工人工作環(huán)境等因素，淘汰產(chǎn)量低、能耗高、勞動強度大的輪窯，改造隧道窯，隧道窯越來越受到人們的青睞(這里不解釋隧道窯的優(yōu)點)，窯車的使用和維護(hù)也開始受到耐火磚廠的重視。經(jīng)過多年的回訪，發(fā)現(xiàn)磚廠只注重窯車結(jié)構(gòu)，不注重耐火磚的設(shè)計和維護(hù)，導(dǎo)致窯車變形、損壞和更換耐火磚，導(dǎo)致維護(hù)和更換成本反復(fù)上升，有的甚至達(dá)到年凈利潤的15%。既浪鋼資源，又增加了生產(chǎn)成本。

窯車耐火磚近況由于窯爐在實際施工過程中的非標(biāo)準(zhǔn)尺寸和設(shè)計理念不同。為了滿足實際應(yīng)用，耐火材料制造商在設(shè)計和制造時不遵循GB/T2992《通用耐火磚形狀尺寸》和ISO5019，窯車和窯車耐火磚有各種非標(biāo)尺寸，即特殊耐火磚。

3.耐火材料的選擇隧道窯由于坯料含水率高，在燒結(jié)過程中會與煤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生酸性氣體和鹽類物質(zhì)。窯內(nèi)常用焦寶石耐火磚(>45%Al2O3)，粘土耐火磚(>35%Al2O3)由于熱穩(wěn)定性好，耐火溫度為1580~1770℃，耐壓強度為25~58MPa。

4.材料應(yīng)力和結(jié)構(gòu)分析:耐火磚放置在窯車圍板內(nèi)，起到隔熱密封的作用，保護(hù)窯車遠(yuǎn)離高溫高腐蝕環(huán)境，延長窯車使用壽命。生坯放置在耐火磚的上部，按照12層的標(biāo)準(zhǔn)耐火磚碼坯計算。因此，完全可以滿足縱向應(yīng)力的要求。窯車行走是液壓頂車的推力。由于瞬時壓力大，選擇受力面為窯車槽鋼和槽鋼。窯車碰撞時，耐火磚與耐火磚之間仍有約5毫米的間隙。耐火磚采用錯位組合，既保證了窯車上下部的隔離，又避免了耐火磚與耐火磚棱角的碰撞。為了保證密封，窯車側(cè)面也設(shè)計了砂封板。但經(jīng)調(diào)查，大部分小型耐火磚廠的耐火磚只與砂封板對齊，沒有超過，使得從側(cè)面漏出的碳灰吸附在砂封板上。長此以往，砂封板變形嚴(yán)重。經(jīng)過不斷的測試和回訪，終決定取20~50毫米。

通過以上分析，可以確定隧道窯耐火磚的結(jié)構(gòu)設(shè)計:①耐火磚嵌入窯內(nèi)；②擴(kuò)展；③窯車斷面前后耐火磚應(yīng)形成錯位。所以在設(shè)計過程中要滿足這三個要求。為了節(jié)約成本，保證強度，窯車周圍通常使用焦寶石耐火磚，內(nèi)部使用粘土耐火磚。

6總結(jié)制磚行業(yè)競爭日益激烈，在保證制磚質(zhì)量的同時，降低制磚成本是生產(chǎn)過程中的一個重大問題。但在窯車維修方面，有些廠家只注重窯車裝修，結(jié)構(gòu)加強，卻不知道窯車變形損壞的真正原因。

隧道窯用什么耐火磚砌筑？

預(yù)熱帶多為粘土磚、輕質(zhì)粘土磚和建筑磚，厚度在1200mm以上(也在1m以下)。

燒成桂磚、輕質(zhì)磚、建筑磚；用高招磚、輕質(zhì)磚、建筑磚，厚度1500-1700mm，有的1200-1300mm。

冷卻帶的材料與預(yù)熱帶相同。

此外，預(yù)熱帶和燒成帶、冷卻帶和燒成帶交界處的2-3個停車位應(yīng)使用燒成帶的材料。燃燒器，燃燒室所用的材料與燃燒帶內(nèi)襯磚相同。