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目前，隔熱磚的生產(chǎn)仍采用擠壓成型和燒成工藝,從而形成氣孔，以達(dá)到所需要的密度和導(dǎo)熱性利用燒成工藝，可以嚴(yán)格控制氣孔的大小，從而保證其導(dǎo)熱性。好的隔熱磚采用了硬木鋸末，這種材料相對(duì)稀有，但遇水后不會(huì)產(chǎn)生像軟木那樣大的膨脹量，因此更易控制其氣孔尺寸，當(dāng)然這將會(huì)增加成本。
一種黏土與可燃材料相混合，如果這種可燃材料是鋸未，那么它可以在結(jié)構(gòu)中吸收水分，然后鋸末將在水和黏土中發(fā)生膨脹，這個(gè)過(guò)程會(huì)持續(xù)1周到到1個(gè)月。再次將這批原料混合并通過(guò)壓縮或擠壓成型。成型后的磚進(jìn)行空氣干燥，由于其中的水分含量為25%?40%，干燥需要較長(zhǎng)的時(shí)間。干燥結(jié)束后，磚被送入干燥窯，在1000℃下干燥。在燒成環(huán)節(jié)，成型磚將被裝入窯車，磚在窯車的碼放小心，需要在磚的周圍留出足夠的空隙以保證氣流流通，同時(shí)保證鋸末在氧氣中充分燃燒。加熱速度也密切控制，避免發(fā)生溫度驟變或鋸末燃燒不充分。不能在構(gòu)件上出現(xiàn)未充分燃燒的碳痕跡。
伴隨著干燥和燒成過(guò)程，隔熱磚的體積會(huì)縮小大約30%。磚坯通過(guò)機(jī)械加工制成六面體磚形，磚的尺寸在此進(jìn)行準(zhǔn)確控制，磚在實(shí)際成型過(guò)程中也會(huì)改變氣孔的形狀。我們會(huì)認(rèn)為這些氣孔是微小的球狀孔，而事實(shí)上并非如此。在多數(shù)情況下，制造商通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)磚(230mm×114mm×76mm)的114mm一面來(lái)檢測(cè)其熱導(dǎo)率,如果通過(guò)76mm—面,則導(dǎo)熱率會(huì)提高20%,這是因?yàn)闅饪仔螤畎l(fā)生了改變。
如今，磚的氣孔結(jié)構(gòu)可以通過(guò)發(fā)泡工藝成型.其中的化學(xué)試劑，例如氫氧化鋁或氫氧化鈉，添加到黏土原料中，從而形成起到隔熱性能的氣泡，因此利用此方法，黏土料澆注到發(fā)泡模具中，模具可以是磚形或更大的板型。隔熱磚成型后，將其取出干燥和燒成，然后再通過(guò)機(jī)械加工或切削成各種所需形狀。
這種生產(chǎn)方法的優(yōu)點(diǎn)是：產(chǎn)量高;由于不要求塑性指標(biāo)，可以生產(chǎn)低密度的隔熱磚。缺點(diǎn)是：很難控制氣孔尺寸和氣孔分布。由于密度低，耐剝落性也隨之降低。
如果有可能采用發(fā)泡法，通過(guò)物理方法產(chǎn)生泡沫，那么將得到較好的產(chǎn)品，但氣孔尺寸和分布會(huì)更難控制。鋁含量越高，分級(jí)溫度越高，但基本上隨著密度增大，導(dǎo)熱性降低，氣孔率也降低。
33級(jí)和34級(jí)隔熱磚由合成鋁氣泡制成，含有密閉的氣孔,其導(dǎo)熱性不會(huì)隨著溫度降低,但升到非常高的平均溫度時(shí)其導(dǎo)熱性再度攀升。
靜止空氣是良好的隔熱體，我們應(yīng)充分利用這一特性,但在某些情況下，氧氣在一些工藝中不能存在，因此采用氫氣或一氧化碳替代,兩者都有較大下降，在某種程度上其他碳?xì)浠衔�，例如一氧化碳可以�?50℃下通過(guò)降低任何鐵離子使碳進(jìn)行分解,其他碳?xì)浠衔镌?00℃下分解。氫降低更多，在大約1080℃下使硅轉(zhuǎn)化成金屬硅。氫同樣具有更小的分子，因此在氣孔中表現(xiàn)更加活躍,根據(jù)溫度變化,氫的導(dǎo)熱率是空氣的5?7倍。
氫中的隔熱磚導(dǎo)熱率比空氣中高3倍，因此空氣之外的爐子氣氛是一個(gè)很重要的研究課題。
幾種保溫隔熱磚的性能及選型
保溫隔熱磚等隔熱耐火材料中的熱傳遞分通過(guò)固相進(jìn)行的傳遞和通過(guò)氣體進(jìn)行的傳遞兩部分。低溫下，主要是固相傳熱；高溫下，氣相傳熱則很重要。為了降低固相的熱傳導(dǎo)，需要選擇熱導(dǎo)率低的固相，還需要減小固體粒子之間的接觸面積。例如，晶體結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，散射的聲子越多，熱導(dǎo)率越低。多晶體的結(jié)構(gòu)完整性和規(guī)則性都比較差，加之晶界雜質(zhì)和畸變的影響，熱導(dǎo)率比單晶體低。再如，氣孔能散射聲子。一般情況下，氣孔率增大，可降低熱導(dǎo)率。還有，采用球形微粒子，使熱量只能通過(guò)粒子之間微小的接觸面積傳遞，也可以大大降低固體的熱傳導(dǎo)。所以，提高保溫隔熱磚隔熱能力的途徑在于：①增大氣孔率；②降低氣孔尺寸；③增大各級(jí)組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；④減少固相的接觸；⑤摻加遮光物質(zhì)，阻礙輻射傳熱。
有三種制造輕質(zhì)保溫磚的方法：其一，加入輕質(zhì)骨料，用基質(zhì)包裹輕骨料，再借助水泥結(jié)合、化學(xué)結(jié)合或通過(guò)燒結(jié)產(chǎn)生陶瓷結(jié)合制成多孔材料；其二，加入可燃物，高溫下將可燃物燒盡后，在原位留下氣孔，形成多孔材料；其三，制造泡沫漿體，用水泥將其固化，經(jīng)過(guò)燒結(jié)制得多孔材料。
隔熱耐火材料使用施工工藝
一、采用氧化鋁空心球制作保溫隔熱磚采用氧化鋁空心球、電熔剛玉粉、α-Al2O3微粉、SiO2微粉、硅線石以及粘土粉為原料制備具有抗剝落性能的氧化鋁空心球磚。原料成分見(jiàn)下表。從上表可知，氧化鋁空心球是輕骨料，起保證耐高溫性能和降低密度的作用；剛玉粉是惰性填料；硅線石是膨脹劑，起減小燒成收縮和提高抗熱震性的作用；氧化鋁微粉、氧化硅微粉和粘土粉是結(jié)合劑，起降低燒結(jié)溫度、形成莫來(lái)石結(jié)合相、提高保溫隔熱磚的耐高溫和抗熱震性能作用。按設(shè)定的配料方案進(jìn)行配制制磚料，經(jīng)混練、成型、自然干燥24h后，再經(jīng)110℃干燥24h和1600℃*4h的燒成制得保溫隔熱磚。硅線石摻量為12%時(shí)，制出保溫隔熱磚的性能為：體積密度1.48g/cm3、耐壓強(qiáng)度26MPa、荷重軟化溫度1710℃、1600℃*2h重?zé)�變化+0.3%、抗熱震性（1100℃-水冷）17次。所制保溫隔熱磚具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐高溫、抗熱震的特點(diǎn)。
二、采用輕骨料和可燃物制作
保溫隔熱磚采用聚苯乙烯泡沫球、膨脹珍珠巖粉、莫來(lái)石纖維、粘土、硅溶膠作為原料，經(jīng)過(guò)擠壓成型制備出的輕質(zhì)保溫隔熱磚。原料成分見(jiàn)下表。由上表可知，膨脹珍珠巖是輕質(zhì)原料，起進(jìn)一步降低體積密度，提高隔熱性能的作用；莫來(lái)石纖維起增強(qiáng)作用，防止干燥、燒結(jié)中材料收縮開(kāi)裂；粘土是結(jié)合劑，起構(gòu)成基質(zhì)的作用。采用的配比為：結(jié)合粘土15%?30%、莫來(lái)石纖維3%?10%、膨脹珍珠巖15%?28%、聚苯乙烯廢料泡沫球1.5%?3.5%、硅溶膠15%?25%。制作過(guò)程為：將結(jié)合粘上、膨脹珍珠巖粉、聚苯乙烯廢料泡沫球混合均勻。同時(shí)，用攪拌器以一定的轉(zhuǎn)速將莫來(lái)石纖維充分均勻地分散于結(jié)合劑中，并加水拌和成漿體。然后，將粉料和漿體混合攪拌，直至混合物被分散成均勻的粘稠物。靜止一定時(shí)間后，擠壓成型。常溫干燥兩天或70℃干燥數(shù)小時(shí)后，經(jīng)燒結(jié)后得到成品。
三、采用傳統(tǒng)泡沫法制作鈣長(zhǎng)石保溫隔熱磚以藍(lán)晶石作主要原料，以白水泥作結(jié)合劑研制了鈣長(zhǎng)石結(jié)合莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱耐火磚。原料的成分見(jiàn)下表。鈣長(zhǎng)石結(jié)合莫來(lái)石隔熱材料是以莫來(lái)石作為主晶相，鈣長(zhǎng)石作為結(jié)合相的復(fù)合材料。鈣長(zhǎng)石的熔點(diǎn)只有1550℃，但具有熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率低等特點(diǎn)。因此，鈣長(zhǎng)石和莫來(lái)石復(fù)合制得的隔熱耐火材料，可以既具有鈣長(zhǎng)石熱導(dǎo)率低的優(yōu)點(diǎn)，又具有莫來(lái)石制品使用溫度高的特點(diǎn)，同時(shí)還具有較低的燒結(jié)溫度、較高的強(qiáng)度和較好的熱震穩(wěn)定性。鈣長(zhǎng)石結(jié)合莫來(lái)石隔熱材料采用泡沫法成型。先，制作發(fā)泡劑，用松香和氫氧化鈉合成松香皂，加入骨膠，制成穩(wěn)定的泡沫。其次，加水將藍(lán)晶石、白水泥粉制成料漿。接著，加入泡沫攪拌后澆注成型。然后，養(yǎng)護(hù)、烘干、燒成，制得坯體。后，經(jīng)切割、精磨、檢驗(yàn)后制得成品。泡沫法成型過(guò)程中，發(fā)泡劑是重要的因素。
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