陶瓷窯爐常用的兩種輕質(zhì)隔熱耐火材料

輕質(zhì)隔熱耐火材料已廣泛應用于現(xiàn)代陶瓷窯爐中，有的單獨使用輕質(zhì)隔熱磚，有的單獨使用耐火纖維，但更多的是兩者配合使用。由于窯爐墻砌體的減輕、減薄，窯爐結(jié)構(gòu)更加科學化、現(xiàn)代化。因窯爐的保溫效果好，陶瓷燒成時的升溫和降溫更易于控制，大大縮短了燒成周期，取得了顯著的節(jié)能效果

輕質(zhì)隔熱耐火材料，它是基于低導熱率，通過增加隔熱材料中的氣孔含量，使耐火材料砌體具有低體積密度、低體積熱熔量和低的導熱率，從而實現(xiàn)高的熱阻功能。輕質(zhì)隔熱耐火材料的采用，改變了陶瓷窯爐結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)理念。如吊裝的平頂結(jié)構(gòu)使窯爐斷面更寬、更矮。吊平頂還改變了窯爐拱型頂?shù)牧W結(jié)構(gòu)，砌體荷重落在窯頂鋼架上，使兩側(cè)墻的推力荷載為零。

輕質(zhì)隔熱耐火材料是由傳統(tǒng)的重質(zhì)耐火材料變革而來的。重質(zhì)耐火材料耐高溫荷載能力強，但它的熱熔和熱導率高，窯墻厚度大，因而蓄熱量大且散熱嚴重，浪費大量能源。輕質(zhì)隔熱耐火材料的特征是：具有一定的高溫荷載能力、良好的抗熱震性、耐氣流沖蝕磨損、熱容小、熱導率低，隔熱保溫效果好。

輕質(zhì)隔熱磚的成型方法主要有兩種，一種是添加可燒失的化學填料，用可塑成型，稱為聚合物成孔輕質(zhì)磚。而另一種是將原料細碎除鐵后，加入結(jié)合劑和發(fā)泡劑制成泥漿，采用溫熱澆注成型，然后快速干燥，燒成。如莫來石輕質(zhì)磚常采用后一種方法成型，具有常溫耐壓強度較好、熱導率低，重燒收縮小等特點。莫來石輕質(zhì)隔熱磚體積密度有1.0g/cm 、0. 8 g/cm 、 0. 6 g/cm等規(guī)格。輕質(zhì)隔熱耐火磚的技術(shù)關(guān)鍵在于采用細分散的原料，嚴格過篩除鐵工藝。增加閉口氣孔率，以在提高隔熱保溫效果的同時增加高溫荷載能力。

陶瓷纖維的主要成份通常是氧化鋁和氧化硅。將原料在高溫下熔融后形成細流柱，通過高壓射流氣體吹成細小的纖維，直徑為數(shù)微米。陶瓷纖維可分為高硅質(zhì)纖維（使用溫度1100℃）、硅酸鋁纖維（使用溫度1250℃）、氧化鋁質(zhì)纖維（使用溫度1400℃）、氧化鋯質(zhì)纖維（使用溫度1600℃）。陶瓷纖維的特點是體積密度小、體積熱熔量低、熱導率低。其不足

是熱穩(wěn)定性較差，由于重燒結(jié)晶導致收縮較大，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應力甚至出現(xiàn)開裂和粉化的現(xiàn)象。陶瓷纖維已廣泛用作陶瓷窯爐內(nèi)襯，加工成折疊模塊或纖維氈。吹制的陶瓷纖維主要以無定型的玻璃態(tài)存在，在高溫下會轉(zhuǎn)化為有規(guī)則的結(jié)晶態(tài)。經(jīng)1000℃熱處理過的氧化鋁質(zhì)纖維可觀察到莫來石結(jié)晶的形成，但陶瓷纖維的失透發(fā)生在1200℃以上，此時纖維表面出現(xiàn)燒結(jié)硬化，可提高抵抗火焰侵蝕和細粒磨蝕的能力。當實際溫度超過其使用溫度時，纖維將失去彈性、并發(fā)生斷裂，使之產(chǎn)生空洞現(xiàn)象。

陶瓷纖維在窯爐中的使用效果取決于它的隔熱性能。如厚度為12 5mm的纖維內(nèi)襯，受熱面為 870℃時，其冷面溫度應低于80℃?，F(xiàn)代陶瓷窯爐可將陶瓷纖維直接使用于火焰沖刷面，以求限度地減薄窯體，增加熱阻，降低窯體的蓄熱和散熱量。