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窑炉环保节能用轻质耐火材料的砌筑介绍

发布时间:2020/8/11 11:51:45 点击率:



轻质耐火材料作为窑炉、锅炉、热工容器等设备的重要组成部分,在工业上应用十分广泛。五十年代,以煤或油作为燃料的火力发电厂、垃圾焚烧炉,炉墙是以耐火粘土砖与红砖砌筑而成的重型砖体结构;六十年代,改用耐火粘土砖与轻质隔热砖砌筑的轻质砖体结构;
轻质耐火材料
在砌筑的电炉炉体中,常分为耐火层、高温耐火保温层、中温耐火保温层等。为了减少炉墙本身的蓄热和通过炉墙向外散失的热量,以缩短升温时问、节约热能,常在靠近电炉内衬高温耐火层附近安放一层热阻能力较强,既耐火又保温的轻质耐火材料。尽管这种材料的体积密度只有0.4~1.39/cm3,却能耐1200℃以上的高温,被广泛地用作电炉内衬和高温保温层材料。但也由于它的体积密度低、气孔率高,导致机械强度低、耐磨性能差、抗化学腐蚀性也较差,选用时应考虑高温机械强度能否满足要求。轻质耐火砖的制造方法有三种:烧掉加入物法(通常加入木屑)、泡沫法及化学法。目前常用的轻质耐火砖有轻质耐火粘土砖、轻质耐火硅砖、轻质耐火高铝砖等。
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,或者选用超强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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