现代陶瓷窑炉用耐火材料

氮化硅结合碳化硅砖

现代陶瓷窑炉对耐火材料的性能的要求

现代陶瓷窑炉中，作为横梁、立柱等重要的结构材料要求具有良好的耐高温、抗热震、耐蠕变性能。作为棚板，主要要求不污染陶瓷制品，其次要求具有良好的抗蠕变、耐热震和高强度性能。

 

因此，碳化硅以其高强度、高导热和高抗热震性而被选择用于制作横梁、立柱等重要的支撑材料。但是，碳化硅可能使一些过渡金属离子发生氧化还原反应而污染陶瓷。一般，氧化物材料不易发生氧化还原反应。所以，堇青石-莫来石以其良好的抗热震性而被选择用于制作低温快烧窑的棚板、垫板等受力不高的窑具材料。莫来石-刚玉材料因其具有良好的耐高温性、抗蠕变性而被选择用于高温陶瓷窑炉的窑具材料。

 

现代陶瓷窑炉耐火材料的特点

耐火材料是构筑陶瓷窑炉的重要材料，它对窑炉的正常运行起着保证作用。耐火材料的性能及其合理使用，对于窑炉的使用寿命及技术性能有直接影响。现代陶瓷窑炉与传统的旧式窑炉相比，其单位热耗降低很多，技术性能有很大提高，这与现代耐火材料工业的发展、新型耐火材料的出现有密切关系。

 

现代陶瓷窑炉耐火材料的特点可归纳为如下几点：

1、耐火材料的主要性能指标有了较大提高。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：一是材料的重烧线变化；二是材料的耐热震性。现代陶瓷窑炉轻质耐火砖的重烧线变化仅在+0.3％～-0.6％范围内，也就是说具有良好的体积稳定性。某些轻质砖，其950℃至风冷的次数可达25次以上。

2、材料轻质化是现代陶瓷窑炉耐火材料的又一重要特点。现代陶瓷窑炉为了窑温均匀，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，对所有耐火材料提出轻质化的要求。在轻质化方面耐火纤维及其制品起着重要作用。现代陶瓷窑炉上大量使用耐火纤维及其制品是窑炉技术上的一次革命，对于陶瓷窑炉技术性能的提高有着重大的作用。

3、耐火与隔热两方面功能有了一定程度上的统一。现代陶瓷窑炉的耐火材料从某种意义上不再划分为耐火材料和隔热耐火材料。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。

4、高技术耐火砖在现代陶瓷窑炉上得到应用，如重结晶碳化硅砖，氮化硅结合碳化硅砖等，它们用于窑具及烧嘴燃烧室和喷嘴等。

 

现代陶瓷窑炉用致密耐火材料的选择

氮化硼材料的抗氧化性能不佳;石英玻璃制品抗热震性很好，但在1100℃以上存在析晶倾向。堇青石材料的使用温度虽然不高，强度也不很高，但有很好的抗热震性。氮化硅和碳化硅材料存在氧化问题，但有很高的强度、导热性和抗热震性。莫来石、刚玉和镁铝尖晶石材料的使用温度很高，无氧化问题，但强度、导热性和抗热震性不够理想。氧化锆材料烧结困难、价格较高、抗热震性也不够理想。

 

所以，现代陶瓷窑选择碳化硅、堇青石-莫来石和莫来石-刚玉作为主体窑具材料，以陶瓷耐火纤维作主体的隔热材料。特殊情况下可使用镁铝尖晶石和氧化锆材料。例如，镁铝尖晶石材料适用于作接触碱性物料的垫片、容器。

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