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电子陶瓷隧道窑用耐火砖及其它耐火材料介绍

发布时间:2019.2.11

电子陶瓷连续地从一端进入炉内,并在炉内制品输送设备的驱动下不断向前移动,完成加热升温、保温与冷却等过程后从另一端出炉。这类窑炉统称为隧道窑,由于生产连续进行,生产能力大,适用于大批量生产;机械化、自动化程度较高窑体没有蓄热损失,单位制品烧结能耗低,是电子陶瓷烧结中较其他炉窑先进的热工设备。

隧道窑通常沿窑的长度方向分为3 带:预热带、烧成带、冷却带。这三带的具体划分各有不同,有以砌筑体分,有以温度分,但多数以燃烧室的设置来分。设置有燃烧室的部分为烧成带,前后各有预热带和冷却带。

整条窑用耐火材料根据该窑的高使用温度、气氛和部位的不同而不同。

在预热段及循环段由于使用温度较低,一般在600℃以下,但为保证循环段烟道的布置,使循环风在窑体内能够做到在窑腔截面上进行横向循环或者纵向循环,使窑内温度保持比较均匀的环境,更好的排出产品的挥发气体,所以一般采用标准定形耐火材料进行砌筑。考虑到该温度段的排出气体腐蚀程度不是很大,且循环风-直在窑腔内循环,故腐蚀物基本上不会沉着在耐火砖上,同时兼顾成本等因素一般采用密度为0.6 g/cm3 的漂珠砖,该砖的基本参数如下: Al 含量大于48% ,热导率为0.28 WI (m·K) (350±25 )℃,常温耐压强度大于8 MPa。

升温段温度一般为600 ~ 1400℃,该温度段要求有一定的加热速率,不同产品的烧结工艺也不尽相同,有些要求在该温度段快速升温。

该温度段采用的加热方式一般为两种:在800℃以前一般采用电阻丝加热, 800℃以后采用硅锢棒加热,由于该温度段特别是在900℃左右大量排出强腐蚀性的酸根离子,包括产品中氧化铸的挥发等对耐火材料的腐蚀比较严重,所以在该温度段容易发生窑炉事故。该温度段对烧结产品不同而要求的窑炉气氛也不同,有的窑炉须充入氮气使氧含量降到1% 左右,所以对耐火材料的选择尤为重要。-般选择密度在2.8 ~ 3.0 g/,αn3 的刚玉莫来石80 材料作为窑炉内衬。由于产品排出的大量腐蚀性气体必须及时排出窑外,所以该温度段通常需采用风机进行强制的抽气,同时还必须保证窑内压力的变化而造成气氛的波动,也要避免风速过快、冷空气注入过多而使产品表面产生开裂,同时也要避免腐蚀物沉着在产品表面而造成产品表面晶斑,这些都必须通过进抽气烟道的合理布置加以解决,同时要求在使用窑炉的时候进行定期的清理抽气烟道内沉着的腐蚀物,然而所有的这些方法也难以杜绝对耐火材料的腐蚀,特别是对顶部横梁(拱顶)的腐蚀。腐蚀后的拱顶易剥落掉块而造成产品错乱,终造成窑炉的堵塞。因此,对于升温段拱顶,一般选择采用密度在3.0 glcm3 的刚玉材料,这种规格的材料内部致密,气孔低,降低了腐蚀物和耐火材料的接触面积,从而有效的降低耐火材料的腐蚀程度,延长窑炉的使用寿命。但拱顶材质的优化仍然是值得研究的一个课题。总的来说,升温段由于使用温度不是很高,所以从炉衬到炉壳我们通常选择的是刚玉莫来石80材料一层,0.8 轻质莫来石一层、0.8 漂珠砖两层、0.6 漂珠砖三层(所选材料均为T3 或者Ts的标准砖)。

高温恒温段一般温度在1360 ~ 1500℃不等,由于腐蚀气体基本上在升温段排除干净,所以该温度区域对材料的要求较为降低,只需要满足温度要求即可,同时也综合考虑其他的因素,对该区段通常可选择的材料可分为:(从炉衬到炉壳)刚玉莫来石80 材料或密度为1.4 g/cm3的空心球砖材料一层,密度为1.02g/cm3 的多晶莫来石隔热砖一层、密度为0.9g/cm3 或0.8 g/cm3 的多晶莫来石隔热砖各一层、密度约0.28 g/cm3 的硬质莫来石纤维棉(厚度约30 mm)→层、0.6 漂珠砖一层、密度约0.23 g/cm3的硬质纤维棉一层、外层为两层50 mm 厚普通硅酸钙板。当然根据烧结不同的产品,不同的温度选择上有所调整,做到在满足窑炉使用温度等要求的前提下尽量降低窑墙的厚度,并采用价格成本合理的耐火材料即可。

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