窑系统表面散热的热损失包括预热器、回转窑和冷却机。其中回转窑的散热损失占总散热损失的50%以上,因此开发和研制用于回转窑的新型节能砖对于水泥行业节能尤为重要。新型节能耐火材料主要以轻质骨料以及轻质造孔剂为原料制成的衡水隔热耐火砖轻质耐磨砖,它通过降低材料的密度和提高材料的气孔率来降低耐火材料的导热系数,从而达到保温节能的目的。这种轻质耐磨砖主要用于回转窑的分解带。轻质耐磨砖用于水泥回传窑如窑最后面,与其他衡水隔热耐火砖砖种性能对比,轻质耐磨砖有较低的导热系数和较低的体积密度。荷重软化温度和耐压强度也有所降低,但不影响轻质保温砖的使用,因为在这一区间,物料的热负荷较小,固体物料的冲刷和磨损也较轻,因此在耐火材料配置上,主要考虑适抗碱侵蚀能力即可。
隔热耐火砖耐火材料的成分及其与玻璃反应生成物的成分与玻璃成分不同。这种不同成分可以是固相、气相或液相。结石和条纹、着色、气泡。耐火材料造成的污染,在大多数情况下都是轻质硅砖受侵蚀的结果。耐火材料受的侵蚀越严重,则造成的玻璃缺陷越多。耐火材料造成的结石有三种:一种是耐火材料原来的晶相,第二种是性价比高的隔热耐火砖厂家耐火材料与玻璃反应后生成的变质结晶,第三种是耐火材料被熔化后又重新析晶。由耐火材料产生的条纹通常是与结石共同存在的。有的结石是在条纹中析晶出来的,有的条纹是由于结石熔化造成的。另外一种不带有结石的条纹,这大部分是由于耐火材料中玻璃相造成的。由耐火材料产生的结石和条纹大部分是物理侵蚀和化学侵蚀共同作用的结果。由于耐火材料中含有Fe₂O₃、Cr₂O₃等物质,这都是强着色剂。因此耐火材料被侵蚀后,这些氧化物进入玻璃中会造成着色。
窑炉用耐材包括窑炉的墙体和萱顶,一般分内外三层,内层为轻质保温棉、毡、板等,中层为重质或衡水轻质保温砖,外层以红砖或低温保温砖为主。内层的轻质保温层近几年发展比较迅速,以低温莫来石纤维为主,兼顾了高温莫来石纤维、高铝莫来石纤维、含锆莫来石纤维等,在纤维制成工艺上采用了拉丝、甩丝、喷吹等工艺。内层也有用性价比高的隔热耐火砖轻质莫来石、高铝等轻质砖或者板,以轻质氧化铝、莫来石等空心球砖为主体。中层的重质材料仍然采用低铝高硅、高铝低硅、莫来石砖与堇青石、焦宝石与莫来石等材料制成的重质材料为主。外层的低温耐火材料主要以铝矾土、焦宝石、粘土等制作而成,相对铝含量偏低,耐温性能较差但价格较低。
隔热耐火砖轻质保温砖重量轻,使用在保温区域起隔热降噪的作用,而且保温能降低窑炉的燃料消耗,降低生产成本。轻质保温砖用量比较大的有轻质粘土砖、轻质高铝砖,但是轻质粘土砖和轻质高铝砖怎么选择呢,当然有一定的技巧。选择轻质耐火保温砖首先要考虑强度、含铝量、抗震和不渗透性。在选择轻质耐火砖时,先要了解一下他们的特性。轻质粘土砖铝含量在30-35%左右。一般情况下强度是3-4Mpa。轻质粘土砖选用时首先要看轻质砖的表面是否颜色均匀,如果颜色均匀就说明烧制温度稳定,热震也会好,再就是用手按住砖的边沿看不是否掉粉粒。如果用劲按过后,不掉,就说明强度可以超过3Mpa。再就是打开一快性价比高的隔热耐火砖轻质粘土砖看里面是否夹心,如果夹心出现黄色或者红色,说明轻质粘土砖没有烧透,抗渗透性不行。如果打开和表面一样,说明轻质粘土砖强度、抗震都可以。
性价比高的耐火保温砖优良的抗热震性。水口使用前一般预热到1100℃,而连铸开浇钢水温度高达1500℃,水口需在1s内承受开浇热震温差400℃。抗结晶器保护渣侵蚀性好。渣线部位用锆碳材料因ZrO2的引入,其耐渣蚀性增强,但锆碳材料因其较低的碳含量及ZrO2的相变又存在热震炸裂风险,因此要求预热后不能降温太快。同时,因性价比高的隔热耐火砖厂家锆碳材料如果与内孔钢水直接接触,因其石墨含量及结合强度较低,在高速钢流的冲刷下会被快速熔损,所以必须与本体铝碳材料或内衬材料配合使用。抗钢液侵蚀性好,尤其是内孔部分,既要抗钢水冲刷,又要耐化学侵蚀。浸在结晶器中的本体部分很少被侵蚀,这也是选择铝碳质浸入式水口的主要原因。
气化法生产衡水轻质莫来石砖是指在配料中引入能够起化学作用而产生气体的物质,利用化学方法来获得气泡,从而产生出气孔率低、密度小的砖。此方法生产工艺较泡沫法简单,生产周期较长,成本较高,在实际生产中极少运用。一些特种耐火材料厂根据实际情况,可考虑采用添加物烧尽法生产轻质莫来石砖。添加物烧尽法生产隔热耐火砖厂家轻质莫来石砖,有三种成形方法:振动、浇注、手工捣打成型。振动成型生产轻质莫来石,周期短,生产效率高,但质量(尤其是密度)较难控制;浇注成型周期长、生产效率低、成本(模具成本)较高;手工捣打成型生产效率低、成本低、劳动强度大,质量较难控制。