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耐火隔热材料有哪些?

文章出处:正耐实业澳门永利娱城app下载 /?发表时间:2019-06-13

     
        耐火材料的一个重要组成部分,轻质耐火材料从1930~1935年才开始进行工业生产及应用。初期主要是以采用可燃物加入法和泡沫法制备粘土质和硅质轻质耐火材料,之后前苏联研究开发出了利用化学法制取轻质耐火材料的新工艺。但直N20世纪60年代初,才研究了由刚玉质,铬镁质及镁橄榄石等结合的轻质耐火材料。60年代末,美国首先在模铸上使用了绝热板。进入20世纪70年代,轻质耐火材料有了很大的发展,高铝砖、耐火纤维、氧化铝空心球、氧化锆空心球等产品及其制品相继出现。随着科学技术的进一步发展,耐火材料产品结构正在向优质高效、多品种、系列化方向发展。我国在轻质耐火材料工业研究和生产方面一直比较落后。建国初期,轻质耐火材料均依赖于进口,1958年以后,才开始进行小型的隔热耐火材料生产。七十年代初期,我国进行了氧化铝空心球及其制品的研制。到目前为止,我国在耐火材料生产与开发方面取得了迅速的发展,但与热工设备的发展相比,制品还存在较大的差距。因此,我国轻质耐火材料要以节能、省力、多品种、高质量、低产量、高利润为目标,加速轻质耐火材料从量到质,从劳动密集型向技术密集型的转变。
  
轻质耐火材料的组成
  轻质耐火材料也称为隔热耐火材料和绝热耐火材料,是指显气孔率高、体积密度小、热导率低,具有绝热性能的耐火材料。它包括隔热耐火制品、耐火纤维和耐火纤维制品。轻质耐火材料是晶相、非晶相等固相和气相的多相组合体(见图1)。其中的固相大多数是非金属氧化物(结晶相和玻璃相),相对来说这些非金属氧化物本身的导热系数很高,但都有着较高的耐火度(耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能),不起隔热作用。由于气体存在于固相内的气孔中,气体的导热系数很低,空气在O'C时导热系数为0.023W/m·℃,常温下导热系数小于0.03W/m·℃,500℃时为0.06W/m·℃。因此由固相与气相构成的显气孔率很高的轻质耐火材料具有很好的隔热效果,而充满气体的散状材料或纤维状材料也具有良好的隔热作用。

轻质耐火材料的分类
  轻质耐火材料品种繁多,一般可以从以下方面进行分类。
  
(1)根据使用条件分类
  普通型轻质耐火材料:不直接接触火焰,仅作保温层使用;高级型轻质耐火材料:直接接触火焰,既可以作保温层又可以作工作层使用。
  
(2)根据使用温度分类
  低温轻质耐火材料:<900℃:如硅藻土砖,石棉砖;中温轻质耐火材料:900℃~1200"C:如蛭石,轻质粘土砖;高温轻质耐火材料:使用温度>1200℃:如轻质刚玉砖、空心球制品。
  
(3)根据体积密度分类
  一般轻质耐火材料:体积密度>1.3g/cm3;
  常用轻质耐火材料:体积密度0.5~1.0g/cm3;
  超轻轻质耐火材料:体积密度<0.3g/cm3。
  
(4)根据材料的形态分类
  粉粒状轻质耐火材料、定形轻质耐火材料、不定型轻质耐火材料、纤维质轻质耐火材料和复合轻质耐火材料。
  
(5)根据制造方法分类
  用多孔材料直接制得的材料,如硅藻土砖;
  用可燃物加入制得的材料,如加入木屑、粉煤灰;用泡沫法制得的材料,如加入起泡剂(如松香皂);用化学法制得的材料,如加入碳酸盐和酸、金属铝和酸;轻质耐火混凝土;耐火纤维及制品。
  
(6)根据固相与气相的存在方式和分布状态分类(见图1)气相为连续相而老对手分散相的轻质耐火材料;因相为连续相而气相为分散相的轻质耐火材料;气相与固相都为连续相的轻质耐火材料。

隔热耐火材料是指气孔率高、体积密度小、具有绝热性能,对热可起屏蔽作用的材料。凯瑞得窑炉由于隔热耐火材料的质量轻,通常又称为轻质耐火材料。隔热耐火材料,除了主要用在高于环境温度条件下防止热的流出损失外,还用于低于环境温度的条件下以防止热的流人。在前一种情况下使用时,常称为保温材料;而在后一种情况下使用时则称为保冷材料。由于节能工作的要求,隔热耐火材料的发展非常迅速,品种繁多,可从不同的角度进行分类。

最常用的一种分类方法是根据材料的化学矿物组成或生产用原料进行分类和命名的,如采用黏土原料、硅质或高铝质原料制成的轻质隔热耐火制品称为轻质黏土砖、轻质硅砖或轻质高铝砖。

如果按照使用温度来分类,隔热耐火材料可分为3种

低温隔热材料〈600℃中温隔热材料600~1200℃高温隔热材料 〉1200℃ 从体积密度来看,轻质隔热耐火材料的体积密度一般不大于1.3 g/cm3,常用的轻质隔热耐火材料的体积密度为0.6~1.0 g/cm3,若体积密度为0.3~0.4 g/cm3或更低,则称为超轻质隔热材料。

隔热耐火材料亦可根据材料的形态进行如下分类粉粒状隔热材料、定形隔热材料、纤维状隔热材料和复合隔热材料

(1)粉粒状隔热材料有不含结合剂的直接利用耐火粉末或颗粒料作填充隔热层的粉粒散状材料和含有结合剂的粉粒散状轻质不定形隔热耐火材料。粉粒状隔热材料使用方便、容易施工,在现场填充和制作即可成为高温窑炉和设备的有效的绝热层。(2)定形隔热材料是指具有多孔组织结构的形状一定的隔热材料,其中以砖形制品最为普遍,因而一般又称为轻质隔热砖。轻质隔热砖的特点是性能稳定,使用、运输和保管都很方便。(3)纤维状隔热材料系棉状和纤维制品状隔热材料。纤维材料易形成多孔组织,因此,纤维状隔热材料的特点是质量轻、绝热性能好、富有弹性,并有良好的吸音和防震等性能。(4)复合隔热材料,主要指纤维材料与其他材料配制而成的绝热材料,如绝热板、绝热涂层等隔热材料。 从结构上看,隔热耐火材料系由固相和气相(气孔)构成。据此,隔热材料又可按固相与气相的存在方式和分布状态分为以下三类:

 

气相为连续相而固相为分散相的隔热材料固相为连续相而气相为分散相的隔热材料气相与固相都为连续相的隔热材料。 这种分类方法对分析研究组织结构对隔热材料的性能的影响比较方便。


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