점토 소성 벽돌 공장의 터널 가마용 내화 벽돌
터널 가마는 긴 구조와 여러 개의 열 구역으로 특징지어지는 연속 고온 소성 시스템입니다. 각 구역은 서로 다른 온도, 분위기 및 기계적 응력 조건에서 작동합니다. 따라서 가마 성능, 에너지 효율성 및 수명을 위해 내화 벽돌의 적절한 선택과 구성이 중요합니다.
I. 터널 가마에 사용되는 내화 벽돌의 종류 및 특성
1. 재료별 주요 유형
| No. | 내화물 유형 | 주요 구성 | 사용 온도 (°C) | 주요 특징 | 일반적인 용도 |
| 1 | 고알루미나 벽돌 | Al₂O₃ ≥ 55% | 1300–1600 | 높은 압축 강도, 우수한 슬래그 저항성, 열충격 저항성 불량 | 소성 구역 지붕, 가마 문, 화염 접촉 구역 |
| 2 | 멀라이트 벽돌 | 3Al₂O₃·2SiO₂ | 1350–1700 | 낮은 열팽창, 우수한 열충격 저항성, 변형 없음 | 소성 구역 지붕 및 벽, 단열 구역 |
| 3 | 코디어라이트 벽돌 | 2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂ | 1250–1400 | 매우 낮은 열팽창, 우수한 열충격 저항성 | 하부 소성 구역, 전환 구역 |
| 4 | 경량 고알루미나 벽돌 | 다공성 Al₂O₃ ≥ 50% | ≤1350 | 경량, 우수한 단열 | 단열층, 보조 벽, 지붕 상층 |
| 5 | 점토 벽돌 | Al₂O₃ 30–45% | 1200–1350 | 경제적, 시공 용이, 중간 열충격 저항성 | 예열 구역, 외벽, 연도 라이닝 |
| 6 | 단열 벽돌 | SiO₂–Al₂O₃ | ≤1100 | 낮은 열전도율, 경량 | 외벽 단열층 |
| 7 | 실리카 벽돌 | SiO₂ ≥ 95% | 1650–1700 | 고온에서 우수한 크리프 저항성, 내산성 | 소성 구역 상부 지붕, 가마 헤드 |
| 8 | 내마모성 벽돌 | 고알루미나 또는 멀라이트 기반 복합재 | ≤1400 | 우수한 내마모성 및 내충격성 | 차륜 구역, 트랙 가장자리, 가마 차 상단 |
| 9 | 탄화규소 벽돌 (SiC) | SiC ≥ 70% | 1500–1650 | 높은 열전도율, 산화 및 침식 저항성 | 버너 구역, 화염 충격 구역, 차대 |
| 10 | 캐스터블 / 프리캐스트 블록 | 고알루미나, 멀라이트 또는 SiC 기반 | 1300–1600 | 우수한 일체성 및 기밀성 | 버너 포트, 아치, 밀봉 조인트 |
| 11 | 세라믹 섬유 보드 / 담요 | Al₂O₃ + SiO₂ | ≤1400 | 경량, 우수한 단열, 설치 용이 | 외부 단열, 가마 문, 벽 라이닝 |
| 12 | 성형 / 맞춤형 벽돌 | 맞춤형 구성 | 다양함 | 정밀한 맞춤, 맞춤형 기하학 | 버너 벽돌, 아치 발, 전환 조각 |
II. 터널 가마 설계의 내화물 구성 및 시공 표준
1. 가마 구역별 권장 재료 구성
| 가마 구역 | 권장 벽돌 유형 | 두께 (mm) | 온도 (°C) | 설명 |
| 지붕 (소성 구역) | 멀라이트 / 코디어라이트 + 경량 고알루미나 + 세라믹 섬유 | 500–550 | 1250–1300 | 높은 강도와 단열을 결합 |
| 벽 (소성 구역) | 고알루미나 / 멀라이트 + 경량 알루미나 + 섬유 보드 | 500 | 1200–1300 | 내부 내열성, 외부 단열 |
| 벽 (예열 구역) | 점토 + 경량 알루미나 | 400–500 | 900–1100 | 열충격 저항성 강조 |
| 단열 구역 | 코디어라이트 + 단열 벽돌 | 400 | 900–1000 | 열 손실 감소 |
| 연도 라이닝 | 점토 / SiC 벽돌 | 250–350 | 800–1000 | 높은 침식 저항성 |
| 가마 문 / 밀봉 패널 | 멀라이트 + 섬유 보드 + 강판 | 450–500 | 1100–1200 | 단열 및 기계적 강도 결합 |
| 가마 차 표면 | 코디어라이트 / SiC / 고알루미나 벽돌 | 230 | 1000–1250 | 내하중 및 내마모성 |
| 가마 차 단열층 | 단열 벽돌 + 세라믹 섬유 | 200–250 | ≤900 | 열전도 감소 |
| 버너 포트 / 아치 발 | SiC / 캐스터블 블록 | 맞춤형 | 1300–1500 | 높은 열충격 및 침식 저항성 |
2. 시공 및 조적 표준
| 항목 | 기술 요구 사항 |
| 벽돌 조인트 | ≤ 2 mm; 엇갈린 조인트 ≥ 1/4 벽돌 길이 |
| 앵커링 | 5개 벽돌 층마다 스테인리스 스틸 앵커 |
| 모르타르 | 일치하는 내화 모르타르 사용 (동일한 기본 재료) |
| 시공 순서 | 벽을 먼저 쌓고 아치를 쌓습니다. 외부 층 전에 내부 라이닝 |
| 건조 및 가열 | 균열을 방지하기 위해 초기 가열 속도 ≤ 30°C/시간 |
| 아치 제어 | 응력 집중을 피하기 위한 정확한 곡률 제어 |
| 조인트 밀봉 | 고온 밀봉 화합물 또는 세라믹 섬유 충전 |
III. 자격 있는 내화 재료에 대한 표준
1. 외관 및 치수 공차 (GB/T 2992.1, GB/T 16544 기준)
| 항목 | 요구 사항 |
| 표면 | 매끄럽고 균열, 칩 또는 조밀한 기공 없음 |
| 치수 공차 | 길이, 너비 및 높이에서 ±2 mm |
| 밀도 균일성 | 동일한 배치 내에서 ≤ ±0.05 g/cm³ 변동 |
2. 물리적 및 화학적 특성 (참조 GB/T 3995, GB/T 10325)
| 특성 | 고알루미나 | 멀라이트 | 코디어라이트 | 점토 |
| 벌크 밀도 (g/cm³) | 2.3–2.6 | 2.4–2.7 | 1.9–2.2 | 2.0–2.2 |
| 겉보기 기공률 (%) | 18–22 | 15–20 | 25–30 | 22–26 |
| 냉간 압축 강도 (MPa) | ≥60 | ≥70 | ≥45 | ≥35 |
| 영구 선형 변화 (%) | ±0.2 | ±0.3 | ±0.3 | ±0.4 |
| 하중 하에서의 내화성 (°C) | ≥1450 | ≥1600 | ≥1400 | ≥1350 |
| 열충격 저항성 (사이클 900°C–물) | ≥20 | ≥25 | ≥30 | ≥15 |
3. 검사 및 인수 절차
원자재 검사
화학 조성 (Al₂O₃, SiO₂, Fe₂O₃ 함량)
상 분석 (XRD 테스트)
완제품 테스트
치수 및 육안 검사
소성 벌크 밀도 및 압축 강도 테스트
열충격 저항성 테스트
문서
화학 및 물리적 데이터가 포함된 공장 테스트 보고서
GB/T, ISO 또는 ASTM 표준을 준수하는 품질 인증서
현장 검증
사용 전 재테스트를 위해 ≥10% 무작위 샘플링
가마 시공에는 승인된 재료만 사용해야 함
IV. 내화 재료 선택 원칙
| 원칙 | 설명 |
| 온도 매칭 | 열 구역 및 사용 온도에 따라 재료 선택 |
| 열충격 저항성 우선 | 지붕 및 버너 구역에는 멀라이트 또는 코디어라이트 벽돌이 필요함 |
| 기계적 강도 조정 | 내하중 구역에는 고알루미나 또는 SiC 벽돌 사용 |
| 단열 조정 | 조밀한 내부 벽돌과 경량 외부 층 결합 |
| 공급업체 자격 | ISO/GB 인증 및 제3자 테스트 보고서를 보유해야 함 |
| 샘플 검증 | 신규 공급업체는 승인 전에 소성 성능 테스트를 통과해야 함 |
결론
잘 설계된 내화 시스템은 다음을 보장합니다.
안정적인 터널 가마 작동
낮은 에너지 소비
가마 수명 연장
일관된 제품 품질
내화 벽돌의 적절한 선택과 구성은 현대 점토 소성 벽돌 공장의 성공과 터널 가마 시공 프로젝트의 전반적인 효율성에 필수적입니다.
