轻质保温砖与硅质保温砖:材料特性与应用优势
保温砖使用的材料很多,按化学性质分为中性、碱性和酸性。比较常见的保温砖产品材质有粘土、高铝、莫来石、硅石等。轻质保温砖是在耐火砖制造中添加某些特殊物质后烧制而成。其气孔率远高于普通耐火砖。导热系数小,可用作炉子的隔热层或炉衬,减少热量损失;对于间歇工作的炉子,炉壁蓄热和散热损失可减少80%。
保温砖是由什么材料制成的?
主要包括轻质粘土、轻质高铝、硅质制品。硅质保温砖是一种高温保温材料,具有高纯度、高强度、高荷重软度、低气孔、低杂质含量等特点。具有较强的抗酸性气体侵蚀能力,高温体积稳定性好,最高使用温度可达1420(℃)。在工业窑炉中起到隔热作用,降低能耗,提高热效率。还能有效保护内层主要耐火材料,延长窑炉的使用寿命。现已越来越广泛地应用于各类高温炉体。在玻璃熔炉中,它主要用于蓄热室墙壁和屋顶。
粘土保温砖又称粘土保温砖,是以耐火粘土为主要原料制成的隔热耐火制品,Al2O3含量为30%~48%。其生产工艺采用燃尽添加剂法和泡沫法。它以耐火粘土、浮珠、耐火粘土熟料为原料,添加结合剂、锯末,经配料、混合、成型、干燥、烧成。
高铝隔热砖是以铝土矿为主要原料制成的Al2O3含量不低于48%的隔热耐火砖。高铝隔热耐火砖主要采用铝土矿熟料,结合粘土为原料,掺入结合剂和锯末。为了提高产品性能,添加工业氧化铝、刚玉、硅线石、蓝晶石、二氧化硅等细粉。可生产体积密度0.4g/cm3以上的产品。 Al2O3含量和体积密度不同,最高使用温度也不同,通常在1250~1350℃之间,有的可达1550℃。
保温砖的生产方法主要有三种:(1)可燃添加法,即在配料中添加木屑或焦粉等易燃烧的可燃物。当砖块烧制过程中可燃物被燃烧时,它们会残留在砖块中。这是常用的方法; (2)发泡法,即在配料中加入松香皂等发泡剂,然后烘烤成多孔制品; (3)化学法,在配料中添加某种物质,产生鼓泡的化学反应。例如,在石膏中加入白云石或方镁石,用稀硫酸作为发泡剂,产生大量泡沫,立即浇铸成型,干燥后烧成。
由于轻质保温砖含有大量气孔,比表面积大,在使用过程中受热以及在自重等荷载作用下容易产生收缩变形,从而降低保温性能。因此,要求轻质保温砖的体积和形状在长期使用过程中保持稳定。也就是说,它需要良好的体积稳定性。否则,收缩会造成炉体结构变形和裂纹,增加散热损失。
工业窑炉砌体的蓄热损失和炉体的散热损失一般约占燃料消耗的24~45%。采用导热系数低、热容小的轻质砖作为炉体结构材料,可节省燃料消耗;同时,由于窑炉可以快速升温和降温,可以提高设备生产效率;还可以减轻炉体重量,简化窑炉。结构,提高产品质量,降低环境温度,改善劳动条件。
耐热性是轻质保温砖的重要指标。轻质保温砖的耐热性通常不取决于其耐火性,而主要取决于其抵抗加热引起的收缩和变形的能力。国际上一般采用重烧收缩率不大于%的温度作为轻质保温砖的使用温度。对于同一类型的保温材料,使用温度一般随体积密度的增加而升高。显然,这是因为在体积密度高的材料中,固体颗粒之间的结合相对连续且牢固,因此可以保持较高的体积稳定性。
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