簡介
隔熱耐火製品(thermal insulating refract-ory poducts)是指氣孔率不低於45%的耐火製品。隔熱耐火製品的主要特性是,氣孔率高,體積密度小,熱導率低,熱容小,隔熱性能好。既保溫又耐熱,一可作為各種熱工設備的隔熱層,有的也可作為工作層,是構築各種窯爐的節能材料。以隔熱耐火製品替代一般緻密耐火製品做築爐材料,能夠減少蓄熱和散熱損失40%-90%,特別是對不連續性的熱工設備更有效 。
簡史
1899年已有用硅藻上作原料加工製造隔熱磚的專利。至1920年以後,由於冶金、玻璃、煉焦、陶瓷等大量消耗燃料的工業的發展,才漸漸出現能在更高溫度下使用的隔熱耐火材料。1922年,英國耐火材料研究協會對隔熱耐火材料的性能進行過較系統研究,至1935年,發展了與爐氣直接接觸的隔熱耐火材料的製造技術和使用。在美國,1928-1930年由於隔熱耐火磚的優越性引起了工程技術方面的注意,生產得到迅速發展,不少科技人員做過一些有關性質研究試臉工作。第二次世界大戰期間,進展更快,使用更廣 。
分類
隔熱耐火製品的種類很多,一般按使用溫度、體積密度、材質和製品形狀分為4類。
製造方法
隔熱耐火製品的製法與一般緻密耐火材料有所不同,方法甚多,主要有燒盡加入物法、泡沫法、化學法和多孔材料法等 。
特性
隨著隔熱耐火製品的開發與擴大套用,人們更加需要了解其性能,進而改善其功能。
套用
隔熱耐火磚與緻密耐火磚相比,有如下優點:
(1)蓄熱小、熱效率高,能加快間歇作業窯爐的周轉,提高生產效率,降低燃料消耗,節約能源。
(2)熱導率低,可減薄爐牆、護頂厚度、減輕爐體質量、簡化爐窯構造。
(3)爐溫可以變得均勻。有利於提高產品質量。
(4)爐外四周溫度低、便利操作,提高勞動效率,改善裝窯出窯的勞動條件。
隔熱耐火製品的缺點是組織疏鬆,不能直接接觸熔渣和液態金屬,不能用於爐幢與爐料接觸部分,也不宜用於高速爐塵的通路上,不宜用於機械振動大的部位。機械強度小、抗熱震性低、透氣率大,容易損毀。由於燒成後需要加工整形,價格較貴。
使用隔熱耐火製品應注意留適當砌縫,選用氣硬性緩凝耐火泥漿。製品工作溫度不超過重燒線變化的試驗溫度,以免磚的重燒收縮大而引起砌縫裂開和磚的損壞.隔熱耐火磚的熱容量小,用這種磚砌築的窯爐,升溫或冷卻速度快,但由於其抗熱震性差和強度不大,故這種快速升溫和冷卻也會使磚破裂 。
展望
今後隔熱耐火材料向高產、優質、多品種、拓寬使用範圍、革新生產工藝等方面發展。
(1)隔熱耐火材料是隔熱節能材料,為了節約能源,減少經濟損失,使護窯輕型化,儘可能用隔熱耐火材料替代緻密的耐火產品。
(2)優質隔熱耐火製品應具有組織均勻,使用時收縮小,抗熱震性高,強度大,隔熱性能好、熱容小,透氣率低、體積密度小,氣孔率大而氣孔小等特點,同時製品尺寸偏差要小及外形規整,提高窯爐使用壽命。
(3)品種向著使用溫度高、使用環境苛刻、輕質各異,功能獨特,輕質複合等高精尖製品和不定形隔熱耐火材料方向發展。
(4)最初多用於淬火爐、退火爐、箱式電爐、井式電爐等小型熱處理爐,以後逐步擴大到隧道窯、輥道窯、高爐的熱風爐及其它大型窯爐。並從用於隔熱層擴展到工作層。在冶金、石化、機械、電力、建材、航天、造船等工業部門的熱工設備廣泛套用。隔熱耐火製品與火焰直接接觸的表面塗上一耐火塗層,以提高抗侵蝕性和抗沖刷、拓寬使用範圍。
(5)傳統配方加入空心微珠,澆注泥漿加入固化劑、不燒隔熱耐火製品、不定形隔熱材料發展等諸如此類的變革,能改進生產工藝,降低生產成本,推動行業進步 。