砌筑窑炉的耐火材料和隔热材料
砌窑要用耐火材料和隔热材料。耐火材料必需具有一定的强度和耐火性能,以便保证窑炉烧到要求的温度而不倒塌。隔热材料的作用是减少窑炉墙壁的积热和散热,节约燃料随着新型高温窑炉的出现,现在有了不少新型耐火材料和隔热材料,而且在试制高强、高温隔热材料,将来利用一种材料就可以砌筑理想的窑炉。
一、耐火材料的主要性能
耐火材料的好坏,应从它的耐火度、荷重软化点、热稳定性和抗化学腐蚀性、高温体积稳定性等几方面来决定。
(一)耐火度:指材料在高温下抵抗熔化的性能。耐火度的测定是将试样制成一个上底每边为2mm,下底每边为8mm,高30mm,截面呈等边三角形的三角锥。把三角锥试样和用来比较的标准锥放在一起加热,当试样因受热和其本身所受重力的影响,顶部弯倒接触底平面时的温度,就是这个试样的耐火度。要注意耐火材料不能使用到耐火度的温度。
(二)荷重软化点:是指耐火砖在一定压强下( 1·96X 105Pa)加热,发生一定变形(压缩4%和压缩40%)和坍塌时的温度。
(三)热稳定性又叫耐急冷急热性,或温度急变抵抗性:烧密时要把密墙由常温加热至高温,冷窑时又要将窑墙由高温冷至常温,即使是连续性的隧道窑,开窑点火是把窑墙由常温加热至高温,停窑冷修是把窑墙由高温冷至常温,一热一冷,由于耐火砖内部晶形转变产生体积变化或热胀冷缩等原因,使耐火砖开裂,剥落而不能使用。热稳定性的测定是将耐火砖加热至850°C,然后放于20℃流动的冷水中,再加热至850℃,又放在冷水中,待砖块因破裂、掉落而失去原质量的20%时,所经受的冷热交换次数。耐急冷急热次数多的砖合格。
(四)抗化学腐蚀性,是指耐火砖和熔渣、煤渣接触时,抵抗侵蚀的能力。
(五)高温体积稳定性:是指材料在高温下长期使用时,体积发生不可变化( 收缩或膨胀了的性能通常以残余收缩或膨胀来表示。
耐火材料性能好坏的决定因素主要是化学成分,其次是生产时的工艺过程。在生产耐火砖时,作为骨架的瘠性物料颗粒配比,成型压力和烧成好坏三个因素占重要地位。要求有高的熔点的化学成分,瘠性材料颗粒配比要求大、中、小颗粒配合成最紧密的堆积,成型压力要求高,烧成时希望烧熟而不过烧。