现代陶瓷窑炉-综述及其耐火材料2

1、材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非专业无机非专业 主讲主讲: : 陈常连陈常连 2013.42013.4窑炉工艺学窑炉工艺学(KILN TECHNOLOGY)团结团结 严谨严谨 勤奋勤奋 求实求实 广东潮州麦氏洋行（潮安）陶艺广东潮州麦氏洋行（潮安）陶艺有限公司有限公司48m轻型还原焰隧道窑轻型还原焰隧道窑 河南济源市巨康陶瓷河南济源市巨康陶瓷有限公司有限公司68m素烧隧道窑素烧隧道窑 河北华玉股份有限公司河北华玉股份有限公司78m日用瓷宽断面明焰隧道窑日用瓷宽断面明焰隧道窑 河南焦作陶瓷总厂二瓷厂河南焦作陶瓷总厂二瓷厂42.8m小截面隧道窑小截面隧道窑 山东华光山东华光68m液化气

2、日用瓷隧道窑液化气日用瓷隧道窑 宽体辊道窑宽体辊道窑 辊道窑相对于隧道窑有一些特别的优点，首先辊道窑所占有的市场比例已辊道窑相对于隧道窑有一些特别的优点，首先辊道窑所占有的市场比例已逐渐增加，对于陶瓷工业，一般使用辊道窑能取得全自动的生产，与隧道逐渐增加，对于陶瓷工业，一般使用辊道窑能取得全自动的生产，与隧道窑相比，辊道窑没有吸热量很大的窑车和一些重质的耐火材料，优点是更窑相比，辊道窑没有吸热量很大的窑车和一些重质的耐火材料，优点是更短的烧成周期，辊道窑较低的有效高度，使我们的能量消耗更低短的烧成周期，辊道窑较低的有效高度，使我们的能量消耗更低 窑型窑型:辊道窑辊道窑; 燃料及燃烧方式燃料及燃

3、烧方式:液化气或其它液化气或其它; 烧成周期烧成周期(h):6090min; 烧成温度烧成温度(C):12501280; 年产量年产量(万件万件):4000; 控制方式控制方式:计算机全自动控制计算机全自动控制; 窑体长度窑体长度(m):120; 窑内宽度窑内宽度(m):1.6; 窑型窑型:辊道窑辊道窑; 燃料及燃烧方式燃料及燃烧方式:轻油、气：明焰轻油、气：明焰; 烧成周期烧成周期(h):0.5-1.5; 烧成温度烧成温度(C):1050C-1250C; 能耗能耗(kcal/kg产品产品):400-700; 年产量年产量(万件万件):10-300万万m2 ; 窑体长度窑体长度(m):30-1

4、60; 窑内宽度窑内宽度(m):0.9-3.4; 窑型窑型:辊道窑辊道窑; 燃料及燃烧方式燃料及燃烧方式:轻油、气：明焰裸装轻油、气：明焰裸装; 年产量年产量(万件万件):200-1500万件万件; 日用瓷釉中彩辊道窑炉日用瓷釉中彩辊道窑炉工艺品烤花辊道窑炉工艺品烤花辊道窑炉气气体体系系统统燃 烧 器教学内容教学大纲教学大纲第第1 1章章: :绪论绪论 玻璃生产设备玻璃生产设备第第2 2章章: :现代陶瓷窑炉现代陶瓷窑炉- -综述及其耐火材综述及其耐火材料料第第3 3章章: :现代现代 陶瓷隧道窑陶瓷隧道窑第第4 4章章: :现代陶瓷辊道窑现代陶瓷辊道窑第第5 5章章: :间歇窑间歇窑第第6

5、6章章: :水泥熟料煅烧设备水泥熟料煅烧设备第第7 7章章: :混凝土制品热养护混凝土制品热养护第第2 2章章 现代陶瓷窑炉现代陶瓷窑炉- -综述及其耐火材料综述及其耐火材料2.2.1 2.2.1 特点特点2.2.2 2.2.2 性能要求及主要品种性能要求及主要品种2.2.3 2.2.3 结构及发展趋势结构及发展趋势2.2 2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料2.2.1 特 点1 1、耐火材料的主要性能指标有了较大提高。、耐火材料的主要性能指标有了较大提高。影响窑炉使影响窑炉使用寿命的有关耐火材料的性能指标主要有两个：用寿命的有关耐火材料的性能指标主要有两个： 一是材料的重烧线

6、变化；一是材料的重烧线变化； 二是材料的耐热震性。二是材料的耐热震性。 现代陶瓷窑炉优质轻质耐火砖的重烧线变化仅在现代陶瓷窑炉优质轻质耐火砖的重烧线变化仅在+0.3%+0.3%-0.6%-0.6%范围内，也就是说具有良好的体积稳定范围内，也就是说具有良好的体积稳定性。某些优质轻质耐火砖，其性。某些优质轻质耐火砖，其950950至风冷的次数可达至风冷的次数可达2525次以上。次以上。2 2、材料的轻质化。、材料的轻质化。为了窑温均匀，快速烧成，节约能源，为了窑温均匀，快速烧成，节约能源，便于运输安装，降低对基础及钢结构的要求，对所有便于运输安装，降低对基础及钢结构的要求，对所有耐火材料提出轻质化

7、的要求。耐火材料提出轻质化的要求。2.2现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料2.1 特 点 3 3、耐火与隔热两方面功能有了一定程度上的统一。、耐火与隔热两方面功能有了一定程度上的统一。因为现代陶瓷窑炉用的许多耐火材料，既用于窑炉工因为现代陶瓷窑炉用的许多耐火材料，既用于窑炉工作面，又有隔热保温及降低蓄热的功能。作面，又有隔热保温及降低蓄热的功能。 4 4、高技术耐火制品在现代陶瓷窑炉上得到应用，如、高技术耐火制品在现代陶瓷窑炉上得到应用，如重结晶重结晶SiCSiC质制品，质制品，Si3N4Si3N4结合结合SiCSiC制品等，它门用于窑制品等，它门用于窑具及烧嘴燃烧室和喷嘴等。具及烧

8、嘴燃烧室和喷嘴等。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料2.2 性能要求及主要品种_性能要求 随着陶瓷工业的迅速发展，陶瓷窑炉技术水平不断随着陶瓷工业的迅速发展，陶瓷窑炉技术水平不断提高，窑炉燃料结构的改变，对窑用耐火材料提出了提高，窑炉燃料结构的改变，对窑用耐火材料提出了更高的要求。陶瓷窑炉耐火材料可分为重质耐火材料更高的要求。陶瓷窑炉耐火材料可分为重质耐火材料和轻质耐火材料两大类。根据陶瓷窑炉的作业特点，和轻质耐火材料两大类。根据陶瓷窑炉的作业特点，对耐火材料性能有如下几方面的要求。对耐火材料性能有如下几方面的要求。 2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料1 1

9、、荷重软化温度：是耐火材料的重要性能指标，它在一、荷重软化温度：是耐火材料的重要性能指标，它在一定程度上表明耐火材料在使用情况相近条件下的结构定程度上表明耐火材料在使用情况相近条件下的结构强度，它是设计陶瓷窑炉时能否选用某种耐火材料的强度，它是设计陶瓷窑炉时能否选用某种耐火材料的重要依据。通常应使陶瓷窑炉耐火材料的荷重软化温重要依据。通常应使陶瓷窑炉耐火材料的荷重软化温度高于其工作温度的度高于其工作温度的100100度以上，否则将引起窑体变形度以上，否则将引起窑体变形甚至下沉损坏。甚至下沉损坏。2.2 性能要求及主要品种_性能要求2 2、重烧线变化：耐火材料在陶瓷窑炉中使用时，高温下如果产、重

10、烧线变化：耐火材料在陶瓷窑炉中使用时，高温下如果产生过大的重烧收缩，会使窑体砖缝增大，影响窑体的整体性与生过大的重烧收缩，会使窑体砖缝增大，影响窑体的整体性与气密性，甚至会造成窑体结构损坏，尤其是窑顶砖，它的收缩气密性，甚至会造成窑体结构损坏，尤其是窑顶砖，它的收缩会引起拱顶下沉变形或平吊顶漏气。相对来说，重烧膨胀危害会引起拱顶下沉变形或平吊顶漏气。相对来说，重烧膨胀危害较小，不大的重烧膨胀对延长窑体寿命常有较好的作用。对轻较小，不大的重烧膨胀对延长窑体寿命常有较好的作用。对轻质耐火砖，重烧线变化是决定其长期使用温度的重要指标。在质耐火砖，重烧线变化是决定其长期使用温度的重要指标。在国外标准中

11、，最高使用温度是指连续使用国外标准中，最高使用温度是指连续使用24h24h，其重烧线变化，其重烧线变化不大于不大于2%2%的实验温度。但这温度不能作为轻质耐火砖的工作温的实验温度。但这温度不能作为轻质耐火砖的工作温度。根据国外轻质砖选用经验，可用下述经验公式：度。根据国外轻质砖选用经验，可用下述经验公式： 工作温度工作温度= =分类温度分类温度（1-10%1-10%）-40 -40 例如：分类温度为例如：分类温度为14301430 则：工作温度则：工作温度=1430=1430（1-10%1-10%）-40=1247-40=12472.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料2.2 性能

12、要求及主要品种_性能要求3 3、耐热震性：是指能抵抗温度的急剧变化而不被破坏的性能，、耐热震性：是指能抵抗温度的急剧变化而不被破坏的性能，与耐火材料的热膨胀系数、导温系数、机械强度及弹性模量等与耐火材料的热膨胀系数、导温系数、机械强度及弹性模量等有关。也与其组织结构和形状有密切关系。例如：间歇式窑炉有关。也与其组织结构和形状有密切关系。例如：间歇式窑炉等。连续式窑，在停电、停燃料、设备损坏，窑炉维修时，反等。连续式窑，在停电、停燃料、设备损坏，窑炉维修时，反复加热、降温会开裂、剥落及，严重时会导致窑体坍塌。测定：复加热、降温会开裂、剥落及，严重时会导致窑体坍塌。测定：850 850 降至降至2

13、0 20 流动的冷水中，反复直至砖破裂所经过的次流动的冷水中，反复直至砖破裂所经过的次数。数。4 4、导热性：耐火材料的导热系数对于陶瓷窑炉的设计是不可缺、导热性：耐火材料的导热系数对于陶瓷窑炉的设计是不可缺少的重要依据。采用低导热系数的窑体耐火材料，对降低窑体少的重要依据。采用低导热系数的窑体耐火材料，对降低窑体表面温度，减少散热损失，改善车间劳动环境是重要的。表面温度，减少散热损失，改善车间劳动环境是重要的。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料2.2 性能要求及主要品种_性能要求5 5、高温抗折强度：对减小窑具（棚板、横梁等）尺寸，、高温抗折强度：对减小窑具（棚板、横梁等）

14、尺寸，从而减轻窑具的重量是十分重要的。从而减轻窑具的重量是十分重要的。6 6、耐火度：指耐火材料在高温下抵抗融化的性能。它、耐火度：指耐火材料在高温下抵抗融化的性能。它的测定：将试样制成三角锥（上底的测定：将试样制成三角锥（上底2mm2mm，下底，下底8mm8mm，高，高30mm30mm的截面是等边三角形）。把三角锥试样和用来比的截面是等边三角形）。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

15、火这个试样的耐火度。要注意耐火材料不能使用到耐火度的温度。度的温度。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料2.2 性能要求及主要品种_性能要求5 5、高温抗折强度：对减小窑具（棚板、横梁等）尺寸，、高温抗折强度：对减小窑具（棚板、横梁等）尺寸，从而减轻窑具的重量是十分重要的。从而减轻窑具的重量是十分重要的。6 6、耐火度：指耐火材料在高温下抵抗融化的性能。它、耐火度：指耐火材料在高温下抵抗融化的性能。它的测定：将试样制成三角锥（上底的测定：将试样制成三角锥（上底2mm2mm，下底，下底8mm8mm，高，高30mm30mm的截面是等边三角形）。把三角锥试样和用来比的截面是等边三角形

16、）。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。度的温度。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料2.2 性能要求及主要品种_性能要求7 7、抗化学腐蚀性：指耐火砖和熔渣、煤渣接触时，抵、抗化学腐蚀性：指耐火砖和熔渣、煤渣接触时，抵抗侵蚀的能力。主要取决于耐火砖的主要化学成分抗侵蚀的能力。主要取决于耐火砖的主要化学成分（高的

17、熔点）和生产工艺过程（颗粒配比、成型压力（高的熔点）和生产工艺过程（颗粒配比、成型压力和烧成）和烧成） 。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料2.2 性能要求及主要品种_主要品种1 1、粘土质耐火砖：是指、粘土质耐火砖：是指Al2O3Al2O3含量在含量在36%36%42%42%的普通耐火粘质的普通耐火粘质砖，主要用于窑炉内层，抵抗高温并对窑体结构起支撑作用。砖，主要用于窑炉内层，抵抗高温并对窑体结构起支撑作用。通常，对于连续式窑炉，这种耐火砖用于窑温在通常，对于连续式窑炉，这种耐火砖用于窑温在10001000以下以下的部位，窑体内的各种孔、通道等结构（如排烟口、烟道等）的部位

18、，窑体内的各种孔、通道等结构（如排烟口、烟道等）用它砌筑。用它砌筑。2 2、高铝砖：、高铝砖：Al2O3Al2O3含量在含量在48%48%以上，用于高于以上，用于高于10001000的部位。的部位。3 3、刚玉砖：属高铝砖类，只是、刚玉砖：属高铝砖类，只是Al2O3Al2O3含量更高（含量更高（90%90%99%99%），），矿物组成基本上是刚玉。它是以电熔刚玉砂或工业氧化铝为矿物组成基本上是刚玉。它是以电熔刚玉砂或工业氧化铝为原料支制成，使用温度在原料支制成，使用温度在18001800以下。以下。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（一）重质耐火材料（一）重质耐火材料2.2

19、性能要求及主要品种_主要品种4 4、SiCSiC质耐火制品：高温强度好，导热性好，在窑炉中多用于质耐火制品：高温强度好，导热性好，在窑炉中多用于窑具（棚板、横梁等），在隔焰窑中用做隔热板，也用坐匣窑具（棚板、横梁等），在隔焰窑中用做隔热板，也用坐匣钵。有以下几种：钵。有以下几种： 粘土结合粘土结合SiCSiC质耐火制品：是最早的一种质耐火制品：是最早的一种SiCSiC质制品，工艺质制品，工艺简单，价格较低，其粘土含量为简单，价格较低，其粘土含量为3%3%5%5%。粘土的耐火性质在。粘土的耐火性质在很大程度上影响制品的性能；另一方面，粘土的含量也极大很大程度上影响制品的性能；另一方面，粘土的含量

20、也极大的影响制品的性能，使其远离的影响制品的性能，使其远离SiCSiC的优良性能。这种制品现已的优良性能。这种制品现已不能满足现代陶瓷窑炉的要求。不能满足现代陶瓷窑炉的要求。 氧化物结合氧化物结合SiCSiC质耐火制品：最常用的是氧化硅结合的，由质耐火制品：最常用的是氧化硅结合的，由于不用粘土，于不用粘土，SiCSiC含量高，杂质少，因此具有良好的耐火性能。含量高，杂质少，因此具有良好的耐火性能。2.2现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（一）重质耐火材料（一）重质耐火材料2.2 性能要求及主要品种_主要品种 氮化硅结合氮化硅结合SiCSiC质耐火制品：耐压强度大于质耐火制品：耐压强度

21、大于100Mpa100Mpa，14001400抗折强度大于抗折强度大于35Mpa35Mpa，耐热震性好（，耐热震性好（900900水冷大于水冷大于100100次），荷重软化温度高大于次），荷重软化温度高大于1800 1800 。因此，在现代陶瓷窑。因此，在现代陶瓷窑炉上广泛用于烧嘴喷口、棚板、横梁及辊道窑磙子等部位。炉上广泛用于烧嘴喷口、棚板、横梁及辊道窑磙子等部位。 自结合自结合SiCSiC质耐火制品：也称重结晶质耐火制品：也称重结晶SiCSiC质耐火制品。它是质耐火制品。它是用重结晶方法制得，用重结晶方法制得，SiCSiC含量达到含量达到99%99%，其高温抗折强度很高，其高温抗折强度很高

22、，而且随温度升高其强度还有所增加，其耐热震性也很好。是而且随温度升高其强度还有所增加，其耐热震性也很好。是理想的窑具材料、辊道窑辊子和烧嘴喷口材料。理想的窑具材料、辊道窑辊子和烧嘴喷口材料。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（一）重质耐火材料（一）重质耐火材料2.2 性能要求及主要品种_主要品种5 5、合成堇青石、合成堇青石莫来石质耐火制品：是用人工预合成的，具莫来石质耐火制品：是用人工预合成的，具有优异的耐热震性和高温力学性。价格也较重结晶有优异的耐热震性和高温力学性。价格也较重结晶SiCSiC和氮化和氮化硅质耐火制品低。我国近年引进的大多数窑炉都使用这种材硅质耐火制品低。

23、我国近年引进的大多数窑炉都使用这种材料。料。6 6、不定形耐火材料：陶瓷窑炉也有用耐火浇注料。、不定形耐火材料：陶瓷窑炉也有用耐火浇注料。浇注料可以浇注复杂形状制品，制成所需形状的窑体构件，也浇注料可以浇注复杂形状制品，制成所需形状的窑体构件，也可以用于预制砌块，经烘烤后砌筑。耐火浇注料的使用有利可以用于预制砌块，经烘烤后砌筑。耐火浇注料的使用有利于窑炉制造的专业化，施工机械化，降低成本，加快施工进于窑炉制造的专业化，施工机械化，降低成本，加快施工进度，降低劳动强度，窑炉使用寿命有的和耐火砖相近，有的度，降低劳动强度，窑炉使用寿命有的和耐火砖相近，有的耐火砖长。耐火砖长。2.2 现代陶瓷窑炉的

24、耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（一）重质耐火材料（一）重质耐火材料2.2 性能要求及主要品种_主要品种1 1、轻质耐火砖：不仅用于夹层隔热，更多用于工作面。、轻质耐火砖：不仅用于夹层隔热，更多用于工作面。品种有：粘土制、高铝制、堇青石品种有：粘土制、高铝制、堇青石莫来石质。莫来石质。制作方法：再制造耐火砖时加入特殊发泡物质，制作方法：再制造耐火砖时加入特殊发泡物质，生成一种多气孔的轻质耐火材料。特殊发泡物质生成一种多气孔的轻质耐火材料。特殊发泡物质分三类：分三类：可燃炭末、锯木屑等；可燃炭末、锯木屑等；松香等泡沫剂，以机械方法使之起泡，烧成后获松香等泡沫剂，以机械方法使之起泡，烧成后获得多孔制

25、品；得多孔制品；白云石或方镁石和石膏，加入硫酸，反应生成气白云石或方镁石和石膏，加入硫酸，反应生成气泡。泡。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（二）轻质耐火材料（二）轻质耐火材料2.2 性能要求及主要品种_主要品种2 2、耐火纤维及制品：又称陶瓷棉，是一种新型耐火轻质材、耐火纤维及制品：又称陶瓷棉，是一种新型耐火轻质材料，它在陶瓷窑炉上可作为散装填充材料，也可以制成料，它在陶瓷窑炉上可作为散装填充材料，也可以制成毯、板、纸、绳制品使用，具有轻质、高耐火度、低导毯、板、纸、绳制品使用，具有轻质、高耐火度、低导热系数、低蓄热、耐热震、耐机械振动、耐腐蚀、及吸热系数、低蓄热、耐热震

26、、耐机械振动、耐腐蚀、及吸音等优异性能，是当今现代陶瓷窑炉很重要的耐火材料。音等优异性能，是当今现代陶瓷窑炉很重要的耐火材料。3 3、其他轻质材料：硅藻土制品、硅酸钙制品、岩棉和矿渣、其他轻质材料：硅藻土制品、硅酸钙制品、岩棉和矿渣棉、膨胀珍珠岩等。特别值得推荐的是硅酸钙制品，它棉、膨胀珍珠岩等。特别值得推荐的是硅酸钙制品，它的导热系数很低，体积密度低，使用温度较高，耐久性的导热系数很低，体积密度低，使用温度较高，耐久性好，易加工，施工方便，在现代陶瓷窑炉中应用越来越好，易加工，施工方便，在现代陶瓷窑炉中应用越来越广泛。广泛。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（二）轻质耐火材

27、料（二）轻质耐火材料2.3 结构、差距及发展趋势_结构 以传统型、组合型及全耐火纤维三种形式为代表。以传统型、组合型及全耐火纤维三种形式为代表。（结构图）（结构图）传统型：适用于现场砌筑式窑炉。特点：坚固耐用，传统型：适用于现场砌筑式窑炉。特点：坚固耐用，窑墙厚（有的达窑墙厚（有的达1 1米以上）。轻质耐火砖不作为工作米以上）。轻质耐火砖不作为工作面使用，仅在夹层及外层用作隔热。面使用，仅在夹层及外层用作隔热。组合型：适用于装配式窑炉。特点：窑墙较厚，质组合型：适用于装配式窑炉。特点：窑墙较厚，质量较轻，隔热效果较好，蓄热较少。量较轻，隔热效果较好，蓄热较少。全耐火纤维型：重量更轻，厚度更小，

28、隔热性能更全耐火纤维型：重量更轻，厚度更小，隔热性能更好，蓄热更少，便于运输、安装，已广泛使用。好，蓄热更少，便于运输、安装，已广泛使用。2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（一）窑墙耐火材料结构（一）窑墙耐火材料结构2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（一）窑墙耐火材料结构（一）窑墙耐火材料结构1.1.硅线石质砖硅线石质砖2.2.轻质高铝砖轻质高铝砖3.3.轻质粘土砖轻质粘土砖4.4.硅藻土砖硅藻土砖5.5.硅藻土隔热板硅藻土隔热板6.6.轻质粘土砖轻质粘土砖适用于现场砌筑式窑炉。适用于现场砌筑式窑炉。特点：坚固耐用，窑墙厚（

29、有的达特点：坚固耐用，窑墙厚（有的达1 1米以上）。米以上）。轻质耐火砖不作为工作面使用，仅在夹层及外层用作隔热。轻质耐火砖不作为工作面使用，仅在夹层及外层用作隔热。传统型传统型:2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（一）窑墙耐火材料结构（一）窑墙耐火材料结构1.1.硅线石质砖硅线石质砖2.2.轻质高铝砖轻质高铝砖3.3.轻质粘土砖轻质粘土砖4.4.硅藻土砖硅藻土砖适用于装配式窑炉。适用于装配式窑炉。特点：窑墙较厚，质量较轻，隔热效果较好，蓄热较少。特点：窑墙较厚，质量较轻，隔热效果较好，蓄热较少。组合型组合型:2.3 结构、差距及发展趋势_结

30、构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（一）窑墙耐火材料结构（一）窑墙耐火材料结构1.1.硅线石质砖硅线石质砖2.2.轻质高铝砖轻质高铝砖 3.3.轻质粘土砖轻质粘土砖4.4.硅藻土砖硅藻土砖 重量更轻，厚度更小，隔热性能更好，蓄热更少，重量更轻，厚度更小，隔热性能更好，蓄热更少，便于运输、安装，已广泛使用。便于运输、安装，已广泛使用。全耐火纤维型全耐火纤维型:2.3 结构、差距及发展趋势_结构 按结构形式分为拱顶型及平顶型；按材质分为传统按结构形式分为拱顶型及平顶型；按材质分为传统型、组合型及全耐火纤维型三种型、组合型及全耐火纤维型三种 2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷

31、窑炉的耐火材料（二）窑顶耐火材料结构（二）窑顶耐火材料结构2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（二）窑顶耐火材料结构（二）窑顶耐火材料结构1.1.硅线石质砖硅线石质砖2.2.轻质高铝砖轻质高铝砖3.3.轻质粘土砖轻质粘土砖4.4.炉渣炉渣5.5.红砖红砖 主要用于现场砌筑拱定式窑炉，由强度高的重质耐火材主要用于现场砌筑拱定式窑炉，由强度高的重质耐火材料做工作面，该结构坚固耐用，材料费用低。由于现场砌筑，料做工作面，该结构坚固耐用，材料费用低。由于现场砌筑，工期长。工期长。传统型传统型:2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火

32、材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（二）窑项耐火材料结构（二）窑项耐火材料结构1.1.堇青石质耐火销钉堇青石质耐火销钉2.2.堇青石质薄板堇青石质薄板3.3.高温纤维耐水毯高温纤维耐水毯4.4.耐火纤维折叠块耐火纤维折叠块5.5.低温耐火纤维毯低温耐火纤维毯6.6.钢梁钢梁 用堇青石质薄板托住耐火纤维内层，薄板中有圆孔，从上往下穿以堇青用堇青石质薄板托住耐火纤维内层，薄板中有圆孔，从上往下穿以堇青石质耐火销钉，销钉头部有槽可固定在窑顶外横梁的圆管内，耐火纤维内石质耐火销钉，销钉头部有槽可固定在窑顶外横梁的圆管内，耐火纤维内层分三层：下层：高温耐火纤维毯；中层：耐火纤维折叠块；上层：低温层分三层：下层：

33、高温耐火纤维毯；中层：耐火纤维折叠块；上层：低温耐火纤维毯。耐火纤维毯。 这种组合型窑顶使用寿命长，节省高温耐火纤维用量。需现场装配。这种组合型窑顶使用寿命长，节省高温耐火纤维用量。需现场装配。组合型天花板式组合型天花板式:2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（二）窑项耐火材料结构（二）窑项耐火材料结构1.1.低温纤维耐火毯低温纤维耐火毯2.2.钢梁钢梁3.3.耐热钢片耐热钢片4.4.轻质耐火砖轻质耐火砖 也广泛采用，使用寿命长，也广泛采用，使用寿命长，安装比较方便。安装比较方便。 组合型轻质砖吊顶式组合型轻质砖吊顶式:2.3 结构、差距及发展

34、趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（二）窑顶耐火材料结构（二）窑顶耐火材料结构 这种窑顶最轻，隔热好，蓄热少，安装方便。因耐这种窑顶最轻，隔热好，蓄热少，安装方便。因耐火纤维用于工作面，对耐火纤维材质要求较高，使用寿火纤维用于工作面，对耐火纤维材质要求较高，使用寿命较组合型稍差一点。命较组合型稍差一点。全耐火纤维型全耐火纤维型:2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（三）窑车耐火材料结构（三）窑车耐火材料结构传统型：由重质耐火材料构成。特点：质量很大，窑内传统型：由重质耐火材料构成。特点：质量很大，窑内蓄热量很大，严重

35、影响窑炉的性能，延长烧成，多耗燃蓄热量很大，严重影响窑炉的性能，延长烧成，多耗燃料，并使窑温不均匀。可直接承重，即制品及窑具都可料，并使窑温不均匀。可直接承重，即制品及窑具都可直接放置其上。直接放置其上。半承重型：已淘汰。半承重型：已淘汰。传统型及半承重型传统型及半承重型:传统型传统型2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（三）窑车耐火材料结构（三）窑车耐火材料结构非承重型：被广泛采用。这种窑车全用长立柱，将制品非承重型：被广泛采用。这种窑车全用长立柱，将制品及窑具负荷通过长立柱直接传至窑车金属底盘上，立柱及窑具负荷通过长立柱直接传至窑车金属底盘

36、上，立柱周围窑车衬料不承重，可以用耐火纤维毯平铺或作成折周围窑车衬料不承重，可以用耐火纤维毯平铺或作成折叠块。这就是全耐火纤维窑车衬料，质量最轻，蓄热最叠块。这就是全耐火纤维窑车衬料，质量最轻，蓄热最少，耐热震性好，耐机械震动也好。只是边角易破损，少，耐热震性好，耐机械震动也好。只是边角易破损，需采取一些措施加强边角强度需采取一些措施加强边角强度 非承重型非承重型:2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（三）窑车耐火材料结构（三）窑车耐火材料结构非承重型非承重型:2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料

37、（四）窑具及辊子（四）窑具及辊子窑具：有立柱、横梁、棚板、垫板、匣钵等窑具。由于窑具：有立柱、横梁、棚板、垫板、匣钵等窑具。由于窑具与制品同样升温、降温，也有一个如何减少窑具蓄窑具与制品同样升温、降温，也有一个如何减少窑具蓄热问题。窑具需要足够的高温机械强度，故不能轻质化，热问题。窑具需要足够的高温机械强度，故不能轻质化，只能轻型化，即尽量使窑具做得轻巧，质量减至最小。只能轻型化，即尽量使窑具做得轻巧，质量减至最小。窑具窑具2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（四）窑具及辊子（四）窑具及辊子(1)(1)现代陶瓷窑炉广泛使用的窑具多为合成堇青石现

38、代陶瓷窑炉广泛使用的窑具多为合成堇青石莫莫来石质、重结晶来石质、重结晶SiCSiC及氮化硅结合及氮化硅结合SiCSiC质等。陶瓷制品在质等。陶瓷制品在现代陶瓷窑炉中烧成，已大都采用明焰裸烧方式，不用现代陶瓷窑炉中烧成，已大都采用明焰裸烧方式，不用匣钵。但某些制品仍用匣钵装烧，为的是完全杜绝焰气匣钵。但某些制品仍用匣钵装烧，为的是完全杜绝焰气污染和便于码放。污染和便于码放。(2)(2)在低于在低于13501350时，适合使用人工合成堇青石时，适合使用人工合成堇青石莫来莫来石质匣钵；石质匣钵；(3)(3)在在1350135014501450时，适合使用时，适合使用SiCSiC质匣钵；质匣钵；(4)

39、(4)在在1450145017501750时，则可采用电熔莫来石质匣钵。时，则可采用电熔莫来石质匣钵。窑具窑具2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（四）窑具及辊子（四）窑具及辊子窑具窑具2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（四）窑具及辊子（四）窑具及辊子 用辊子作为运载工具，制品在辊子上依靠辊子转动用辊子作为运载工具，制品在辊子上依靠辊子转动向前移进，完成烧成过程。辊子在窑内承受高温、变温向前移进，完成烧成过程

40、。辊子在窑内承受高温、变温及负荷，有时还受到机械碰撞。及负荷，有时还受到机械碰撞。材质有：高铝质、耐热合金、重结晶材质有：高铝质、耐热合金、重结晶SiCSiC等。要求：等。要求：均匀且较小的热膨胀系数；高的高温抗折强度；高的荷均匀且较小的热膨胀系数；高的高温抗折强度；高的荷重软化温度。小的蠕变性；良好的耐热震性；外型尺寸重软化温度。小的蠕变性；良好的耐热震性；外型尺寸准确；较高强度及耐磨性。卫生陶瓷辊道窑由于陶瓷制准确；较高强度及耐磨性。卫生陶瓷辊道窑由于陶瓷制品重量大，辊子负荷大，烧成温度较高，故高铝质辊子品重量大，辊子负荷大，烧成温度较高，故高铝质辊子难以胜任。应用重结晶难以胜任。应用重结

41、晶SiCSiC质及新材质质及新材质SiCSiC质等。质等。辊子辊子2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（四）窑具及辊子（四）窑具及辊子 高铝质辊子的成高铝质辊子的成 型方法有挤制法和等静压法。一般在罩式窑型方法有挤制法和等静压法。一般在罩式窑中烧成，烧成温度中烧成，烧成温度14001400一一15501550，最高使用温度，最高使用温度12001200一一12501250。国内已能制造高铝质辊子，如广东佛山陶瓷研究所、沈阳陶瓷厂国内已能制造高铝质辊子，如广东佛山陶瓷研究所、沈阳陶瓷厂等。国产高铝质辊子主要技术性能如下表所列。等。国产高铝质辊子主

42、要技术性能如下表所列。辊子辊子2.3 结构、差距及发展趋势_结构2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（四）窑具及辊子（四）窑具及辊子 辊子尺寸规格，对于建筑陶瓷类产品，辊子外径辊子尺寸规格，对于建筑陶瓷类产品，辊子外径252540mm40mm，壁厚壁厚5mm(5mm(高铝质高铝质) )，总长度，总长度1800-3500mm.1800-3500mm. 卫生陶瓷辊道窑由于卫生陶瓷制品重量大辊子负荷大烧卫生陶瓷辊道窑由于卫生陶瓷制品重量大辊子负荷大烧成温度较高，故高铝质辊子难以胜任。国外用于卫生陶瓷辊道窑成温度较高，故高铝质辊子难以胜任。国外用于卫生陶瓷辊道窑的辊子材质有重结晶碳化硅

43、质及新材质碳化硅质等其技术性能的辊子材质有重结晶碳化硅质及新材质碳化硅质等其技术性能基本同窑具的。其尺寸规格为外径基本同窑具的。其尺寸规格为外径2020一一50mm50mm，长度，长度10001000一一2800mm2800mm壁厚壁厚5mm5mm。辊子辊子2.3 结构、差距及发展趋势_差距2.2现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料目前我国内瓷窑护耐火材料工业存在的主要问题是：目前我国内瓷窑护耐火材料工业存在的主要问题是：(1)厂家多，各厂家生产规模小。厂家多，各厂家生产规模小。(2)生产工艺及装备生产工艺及装备落后落后，管理水平落后。，管理水平落后。(3)产品品质稳定性较差；某些要求

44、较高的技术性能指标尚未达到产品品质稳定性较差；某些要求较高的技术性能指标尚未达到国外先进水平。国外先进水平。(4)专业化分工及产品配套生产能力差。专业化分工及产品配套生产能力差。2.3 结构、差距及发展趋势_差距2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（一）重质耐火材料（一）重质耐火材料(1)(1)粘土砖、高铝砖及刚玉砖等的性能指标基本上可以粘土砖、高铝砖及刚玉砖等的性能指标基本上可以满足陶瓷窑炉的需要。如同类产品比较，我国产品含铝满足陶瓷窑炉的需要。如同类产品比较，我国产品含铝量高于国外产品，但主要问题是产品品质的稳定性较差，量高于国外产品，但主要问题是产品品质的稳定性较差，尺寸

45、公差大；尺寸公差大；(2)(2)作为窑具的合成堇青石作为窑具的合成堇青石- -莫来石制品、重结晶莫来石制品、重结晶SiCSiC制制品及品及Si3N4Si3N4结合结合SiCSiC品质制品，我国已能生产，但尚处于品质制品，我国已能生产，但尚处于起步阶段。起步阶段。2.3 结构、差距及发展趋势_差距2.2 现代陶瓷窑炉的耐火材料现代陶瓷窑炉的耐火材料（二）轻质耐火材料（二）轻质耐火材料(1)(1)耐热震性不如国外产品。国内耐热震性不如国外产品。国内950950至室温的风至室温的风冷循环次数最多可达冷循环次数最多可达2020次，而国外可达次，而国外可达2525次以上。次以上。(2)(2)耐压强度较高。如耐压强度较高。如800 kg/m3800 kg/m3的轻质耐火砖的常的轻质耐火砖的常温耐压强度比国外同类砖高出温耐压强度比国外同类砖高出1 1倍。倍。(3)(3)重烧线变化偏大。国内：重烧线变化偏大。国内：1-2%1-2%，国外，国外0.1-0.8%0.1-0.8%。2.3 结构、差距及发展趋势_发展