耐火材料則是保證窯爐提高陶瓷燒成效率的最重要的輔助材料。由于耐火材料與企業(yè)燒成節(jié)能以及經濟效益密切相關，故在現代陶瓷窯爐設計與建造中,已將耐火材料產品的標準看作與高檔制品生產一樣重要，技術標準規(guī)定得更高、更嚴格。近年來,國內陶企致力于采用高科技改進與研制高技術含量的耐火材料制品，從而有力地促進了整個陶瓷工業(yè)的發(fā)展。我們看到陶業(yè)窯爐的每一次大的進步，都伴隨著耐火材料節(jié)能效果的提升，而各種新型的耐火材料一直發(fā)揮著領頭作用。必須重視和采用先進工藝技術,加強對耐材產品的質量控制。

　　先進工藝技術與質量控制。

　　從外觀看，陶瓷窯爐中使用的耐火材料制品,其外形光潔整齊、規(guī)整度高，顯示了良好的制造工藝機能。此外，這類耐火材料產品的理化性能優(yōu)良，使用壽命長。在間歇窯爐中，由于使用了優(yōu)質纖維耐火材料，極大地提高了間歇窯的燒成效率。另外在窯車中使用耐火材料纖維后，減輕了窯車的重量，提高了隔熱效果，增強了窯爐的利用率，節(jié)約了大量的能源，同時也大大消除了環(huán)境污染。早在十幾年前，間歇窯已大量采用陶瓷纖維做窯爐內襯，使節(jié)能效果達到３０％－３５％左右。隧道窯內則采用硬質材料作為隔熱層，其他為同一材質不同密度的輕質磚砌筑。其膨脹系數基本上相同，由棚板蛭石粒、纖維構成的裝配式輕型窯車，預計節(jié)能效果可達到１０％以上，成為比較理想的窯車。目前英國與德國的陶瓷窯具（其中包括匣缽）使用的材質有兩種：一種是適用于１３２０℃以下的堇青石質材料；另外一種是適于高溫使用的（１４００℃－１６５０℃）莫來石質材料。堇青石質材料在１２４０℃以下使用，采用氧化氣氛，使用次數可達４００～５００次之多；莫來石棚板（規(guī)格約為３００×４５０×２５ｍｍ），使用于高溫還原焰，１４２０℃連續(xù)使用不會出現問題。這兩種材質的耐火材料生產出的匣缽，不論在哪種條件使用，都顯示出極佳的效果。

　　建筑衛(wèi)生陶瓷窯爐中使用的耐材制品，其生產工藝要求非常嚴格，特別是對進廠原料中的關鍵成分如鐵以及其他有害雜質的控制非常嚴格。由于原料的供應采取了專業(yè)化、標準化生產方式，始終保證了耐火材料原料成分的一致性。由于加工精度的提高，原料的顆粒度比較細，在采用油壓機進行干壓或半干壓成型，產品的尺寸精度高，棚板類板狀耐火材料制品，其中心彎曲度允許值為千分之二至四左右。產品出廠前，對每塊板必須經過嚴格的專項檢驗，如果變形達到十分之一時，則要及時矯正模型。成型好的半成品，經過吸坯器，擺放在平框架上干燥。由于采用了旋轉式干燥方式，陶瓷耐火材料產品干燥變形率低。耐火材料產品燒結程度好，內外一致且變形少。這里,嚴格的生產工藝控制技術與質量管理制度，制品性能高、節(jié)能效果好、反復使用次數多、不易破損的原因。

　　新型窯墻用耐火材料

　　目前，在輥道窯爐與梭式窯爐中,普遍采用的耐火材料產品,使用了輕質材料與硬質材料兩種。其中硬質耐火材料分為粘土耐火磚、高鋁耐火磚、硅磚、半硅磚及其它部分。粘土耐火磚含三氧化二鋁３５％，高鋁耐火磚中三氧化二鋁含量為４３％－９６％，其中莫來石中三氧化二鋁含量為７５．６５％；硅線石內三氧化二鋁含量為６０％；硅磚中以二氧化硅為主，含量達到９５．６％。歐洲某窯爐公司設計建造的燒制衛(wèi)生陶瓷的隧道窯爐，燒成溫度為１２５０℃，窯墻的熱面采用氧化鋁含量為５４～６０％大硅線石磚。其背面為１１４毫米的較高級的隔熱磚，然后是２３０毫米的較低級的隔熱磚，最后是３１５毫米的隔熱粉與１１４毫米的紅磚。拱頂也采用硅磚砌筑，緊接著是兩層厚７５毫米的不同級別的隔熱磚，再用隔熱粉與一層水泥漿料抹平窯頂。英國的摩根公司和道爾頓公司是專門生產裝配式高溫輕質隧道窯爐的公司。摩根公司的窯爐燒成溫度為１４２０℃，燒成氣氛為還原焰。其預熱帶熱面采用４２－４４％的耐火磚。燒成面采用的是硅線石磚。其它各處大致相同。道爾頓公司隧道窯的熱面采用的都是高鋁輕質磚。其它部位則采用膨脹系數相同的同一材質不同密度的輕質磚。如熱面的溫度范圍可達１１００－１５００℃，其體積密度為０．４２－０．７７ｇ／ｃｍ３。具有不同的熱傳導率。

　　新式間歇窯由于大量采用陶瓷纖維作窯墻材料，技術含量與技術地位發(fā)生明顯的變化。目前全部采用陶瓷纖維的間歇窯日益增多，內襯全部采用氧化鋁含量９８％陶瓷纖維的間歇窯，其使用溫度可高達１６００℃。由于保溫效果好，其外墻散熱溫度可低于６０℃。摩根窯爐公司間歇窯爐的窯墻總共有六層組成，最外側為３毫米厚低碳鋼板，其次第二層是５０毫米厚的石棉板，第三層是２５毫米厚的陶瓷纖維（密度為６４ｋｇ／ｍ３）。第四層是２５毫米厚、密度為９８ｋｇ／ｍ３的纖維，第五層是密度為１２８ｋｇ／ｍ３的纖維，最里層為２５毫米厚、密度為１２８ｋｇ／ｍ３的陶瓷纖維，或者采用經過抽真空的纖維板。目前由于純纖維窯爐內襯窯爐技術上的成熟，采用纖維加部分其它耐火材料的窯爐類型減少。陶瓷纖維在建造窯爐方面最大的優(yōu)點是其密度小，小于０．２ｇ／ｃｍ３。因此采用陶瓷纖維的窯爐，節(jié)能效果最大可以達到３０～３５％，又可以實現快速燒成，取得非常高的熱效利用率，是近年來建筑衛(wèi)生陶瓷技術創(chuàng)新與產品創(chuàng)新最明顯的標志。此外，陶瓷纖維還具有良好的抗熱震性，很好的高溫化學性，這些優(yōu)點導致了間歇窯技術地位的提升。陶瓷纖維制品形成了纖維棉、纖維氈、纖維毯、纖維砌塊及纖維構件等非常多的品種，為在建筑衛(wèi)生陶瓷大規(guī)模的普及提供了技術上的方便。近年來，新興陶瓷窯發(fā)生革命性的變化與進步，許多方面得益于陶瓷纖維材料的應用。

　　陶瓷纖維的使用壽命與窯爐內的燒成氣氛密切相關，在氧化焰氣氛下，僅作高溫素燒時，其壽命可達１０年左右。而在還原焰時，由于窯爐中碳和硫的沉淀作用，有可能縮短纖維的使用壽命。如果適當提高氧化鋁的含量，可以增加纖維表面的抗腐蝕能力。利用在陶瓷纖維的表面噴施一層１－２毫米厚的莫來石與碳化硅涂層，或者莫來石—氧化鋁涂層，可以延長陶瓷纖維的使用壽命。

　　新型耐材窯具與匣缽產品

　　過去,日用瓷生產多采用匣缽類窯具用于燒成。后來由于燒成燃料的改變，窯具與匣缽的使用發(fā)生很大的變化。尤其在采用城市煤氣、液化氣或天然氣后，窯內氣體對產品影響減少，因此耐火材料中窯具的形狀發(fā)生改變，如沉重的匣缽減少，而體積輕薄的棚板、支架、支柱及掛釘增加。由于體積大的匣缽被薄而輕的棚板支柱頂替，窯爐內的產品裝載量增加，大大提高了燒成效率。新型窯具具有許多優(yōu)點，如高溫蠕變性、抗熱震性、常溫機械強度與高溫荷重強度方面都有了大的提高。新型窯具制品還具有精度高、能夠防止高溫窯爐中不潔窯具對產品污染。另外，從使用壽命看，新型窯具使用成本低，可以節(jié)省生產費用支出。

　　新型窯具中的耐火材料，在１３００℃以上使用時，莫來石的含量很大，有時達到１００％。玻璃相和莫來石之間的比例幾乎不變，此類材料膨脹系數較高，屬于高膨脹材料，最高在１６５０℃使用。還有一種堇青石質耐火材料，屬于低膨脹耐火材料，使用溫度在１２５０－１３００℃。如果使用跨度短、負載輕，使用溫度可達到１４００℃。窯具經過燒成后，根據需要為了保證尺寸的精確度，可以進行切割加工。經過擠壓成型的支柱，燒成后可以進行切割加工，以獲得所需要的長度。在使用中，窯具受彎曲、開裂釉的侵蝕等最終破壞而縮短壽命。此外堆放不正確也會影響到窯具的使用壽命。因此在使用中盡可能使用小型的棚板，這樣可以獲得適用的裝坯組合。由于小棚板跨度小，不易發(fā)生彎曲和開裂等缺陷。在裝窯時一定要使窯內有足夠的空間，能夠使窯內火焰氣氛流動暢通。在裝坯時盡量不要把坯體擠向棚板中心，留下的邊緣不要使用，坯體擺放要均勻，這些都是可以保證正確使用匣缽窯具的方法。 

　　節(jié)能低蓄熱窯車

　　在現代化陶瓷窯爐設計與制作中,新型節(jié)能低蓄熱窯車由于采用了大量的高科技新型材料，大大提高了其各種理化性能。和傳統(tǒng)窯車作比較，低蓄熱窯車有許多優(yōu)點，發(fā)揮了最好的經濟效益，在將來發(fā)展燒成特大型建筑衛(wèi)生陶瓷產品方面，具有很好的遠景。其技術特點主要有：（１）能夠將燒成燃料消耗大幅度降低。由于采用新材料與新結構，新型窯車的蓄熱能力大量減少，這樣造成窯車本身的熱損耗減小，因此提高了節(jié)能效果；（２）增加了燒成的產量。由于整個窯爐與窯車自身蓄熱少，因此，產品的加熱與冷卻時間縮短，可以縮短燒成周期，實現快速燒成，故而增加了產量；（３）采用新型窯車，可以減少設備安裝投資。如可以采用較寬的窯車，縮短窯爐的長度，因此節(jié)省了設備投資。而且由于設備結構簡單，維修也很方便；（４）燒成溫度更加均勻。由于窯車熱容小，比較容易使窯內產品在燒成中達到溫度均勻一致。尤其在預熱帶，窯車下部透過的熱量小，因此流動氣體的溫差小，這對于窯溫的一致十分有利；（５）新型窯車可以實現自動化裝窯卸窯，為陶瓷生產的全自動化生產線奠定了基礎；（６）窯車的組裝與配件更換更加方便，企業(yè)組裝窯車不再需要專門的技術工。這是由于臺面是精確制成的預制件，只需在現場組裝即可，而不再需瓦工用料漿砌筑。因此更換部件非常方便。現在裝配式低蓄熱窯車作為有明顯節(jié)能效果的燒成設施，已經大量減少了產品與耐火材料的比值，成為重要的節(jié)能手段，今后將被大量推廣。