轻质隔热耐火材料车间设计

以耐火原料为主加入掺合料和结合剂，生产体积密度小的(轻质)隔热耐火制品的车间设计。

按使用温度，轻质隔热制品分为低温(<900℃)、中温(900～1200℃)和高温(>1200℃)三种类型。其体积密度在1.3g/cm³以下。小于0.3g/cm³为超轻质制品。由于轻质制品的气孔率高、体积密度小、热导率低、热容量小等特点，用在工业窑炉作炉体结构材料，可节省能耗40%～60%，并可减薄窑炉的墙厚，降低建设费用。

此外，还有不烧复合制品一绝热板，用于铸锭帽口和连铸中间罐的内衬。

设计内容主要包括产品与规模、工艺流程选择和车间组成。

产品与规模常用品种有粘土质、高铝质、硅质、碳化硅质、镁质、纯氧化物轻质砖和耐火纤维制品(见耐火纤维制品车间设计)。此外还有用多孔材料制成的轻质隔热制品，如用氧化铝空心球、氧化锆空心球制成的高温隔热制品；用漂珠(SiO₂/Al₂O₃≤1.9，Fe₂O₃≤2.5%，耐火度≥1650℃)制成的中温隔热制品；以天然的硅藻土(SiO₂>65%，Al₂O₃≤18%，Fe₂O₃<7%，灼减小于14%)为原料制成的低温隔热制品等。

常用绝热板的品种有硅质、镁质和硅酸铝质。

车间规模，根据产品品种和生产工艺的不同，其年产量一般为数千吨至数万吨。

工艺流程选择轻质隔热砖和绝热板的生产工艺流程选择分别为：

轻质隔热砖常用可燃物加入法和泡沫法生产。也可用多孔材料或耐火纤维直接制成轻质隔热耐火制品。

(1)可燃物加入法。是在制砖的配料中加入易烧尽的可燃物(如锯木屑、石油焦、木炭、烟煤和木质素等)。在制品烧成过程中，可燃物被烧掉，制品具有较高的气孔率。此法工艺简单、操作方便，但制品体积密度仍然较高，耐压强度也较差。用可燃物加入法生产粘土轻质隔热砖的工艺流程见图1。

图1 可燃物加入法生产粘土轻质隔热砖工艺流程示意图

成型方法分为半干法和可塑法，可根据加入物的特性进行选择。如果加入物没有弹性或弹性很小并且成型性能好，可选用半干法成型。当加入物有较大的弹性并且成型困难，则可选用可塑法成型。可塑法成型应设置困料室，将困好的泥料经螺旋挤泥机制成荒坯，再经机压或手工成型制成砖坯。经1280～1520℃烧制成粘土轻质砖。

(2)泡沫法。往制砖的泥浆中加入泡沫剂(如松香皂、角皂素、聚苯乙烯等)，以机械方法起泡，再注入模型中。为加快浇注脱水过程，可采取真空式或加压式及离心式浇注法。然后经于燥、烧成和加工制成。此法生产的制品结构均匀、机械强度大、隔热保温性能好。

绝热板由耐火填料、纤维材料和结合剂经成型、干燥制成的不烧复合制品。耐火填料常用粘土质、高铝质、镁质、镁铬质及硅质料等，并配入适量的隔热填料，如珍珠岩、矿渣和煤灰等。纤维材料通常分为有机纤维和无机纤维。有机纤维如木纤维、棉纤维、草纤维、合成纤维和废纸等，无机纤维如硅酸铝纤维、矿渣棉、石棉和玻璃棉等，通常将两者配合使用。结合剂种类较多，常用热塑性固体酚醛树脂和六亚甲基四胺固化剂。

绝热板的生产常采用湿法工艺，根据成型的网上铺浆形式又分为连续式和间歇式两种。连续式采用长网铺浆机经真空吸滤成型，生产效率高，但只能生产大型平面板。间歇式采用喷压式成型机，质量稳定、适应各种板型、坯体含水率低，也有的采用加压真空吸滤成型机成型。绝热板生产工艺流程见图2。

图2 绝热板生产工艺流程示意图

车间组成轻质隔热砖由于生产工艺和品种的不同，可分为原料加工工段、配料与混练、成型、干燥和烧成工段以及成品库。

绝热板生产线主要包括料浆制备、成型和干燥工段以及成品库。