河南让隧道窑运行更安全和节能的轻质窑车

窑车式隧道窑系一种烧成窑炉，广泛应用于砖瓦、陶瓷等窑业制品的烧成。窑车主要由行走车轮、车架和车架上的耐火隔热层陶瓷纤维毯构成。其中，在耐火隔热层外周形成耐火物衬砌块。由于耐火隔热层外部一是窑车装卸时操作者易接触部位，要求具有不易变形的强度；二是在窑车内运行时，要经受烧成带产生的强热高温的部位，要求具有耐火隔热和结构稳定性，因此在耐火隔热层外周形成大规格的耐火物块，在内层设置隔热砖和轻质隔热材料。但由于耐火物块重，蓄热量大，窑车从窑内出来时，携带的热量大，造成较大的热损失。此外，成型时大型耐火物块整体不易均匀，在热冲击下可能产生剥落或裂纹。针对窑车存在的这些问题，通过技术改进，为隧道窑设计出一种轻质窑车。耐火隔热层外侧由厚度在10mm以下的Si-SiC材质的烧结陶瓷板（下称Si-SiC板），内面填充轻质陶瓷纤维毯隔热材料。
窑车由车轮、金属车架和外侧由Si-SiC板构成的耐火隔热层组成。Si-SiC板下端由螺栓固定在L型钢上。烧结陶瓷板虽可使用铝和莫来石质耐火材，但其耐热冲击、高温强度和轻质性不如氮化硅耐火物和再结晶SiC等非氧化物材料，其中，以使用SiC与金属Si硅的复合材料即Si-SiC为佳。Si-SiC板是由SiC与25%以下的Si组成的烧结体，采用将Si粉末与C粉末随SiC粉末混合、挤出成型、于1300~1400℃下烧结的工艺制作，亦可用碳和碳纤维来制作，还可采用在再结晶碳化硅中浸渍Si的工艺。Si-SiC板厚度在10mm以下同样具有足够的强度和韧性。
在该设计中使用厚度为5mm的Si-SiC板。在板的内面填充轻质陶瓷纤维隔热材料，在其上面用陶瓷纤维毯覆盖，形成耐火隔热层。此外，按窑车构架面直接承受荷载的要求设置供堆码坯体的棚架。该结构是在耐火隔热层外侧用Si-SiC板与断面为L字状的Si-SiC板在中部位接合。
由上设计而成的窑车其耐火隔热层外侧由Si-SiC板构成，内层面填充轻质陶瓷纤维毯隔热，该结构与原使用大而重的耐火物砌块不同。耐火隔热层的质量大幅减轻，使其轻质化。因此窑车蓄热量减少，窑车携出的热量减少，热损失也就减少。而且由于Si-SiC板强度特性优良，窑车装卸时，即使与生产人员接触，也不会变形。此外，Si-SiC板具有良好的耐热性和耐热冲击性，即使长时间经受热冲击也不会剥落或产生裂纹。
由上可见，窑车耐火隔热层外侧由陶瓷板材构成，内层填充轻质陶瓷纤维毯隔热，与原窑车相比，蓄热量小，即使经受热冲击，其外侧部位不会剥落和产生裂纹。因此经改进设计而成的窑车在窑业制品生产中更具有优势。