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當(dāng)前位置:首頁 > 新聞中心 > 產(chǎn)品知識 > 正文輕質(zhì)保溫磚的耐壓強(qiáng)度和使用溫度范圍,由于輕質(zhì)保溫磚的氣孔率高,因而強(qiáng)度一般都較低,通常在使用時不承受荷重,并受致密耐火磚爐襯的保護(hù)。仍是,為了防止運(yùn)輸和施上等過程的損壞,要求具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。在有些情況下,輕質(zhì)保溫磚直接與火焰和爐氣接觸,并承受一定的荷重,在這種場合卜使用時,隔熱耐火標(biāo)料的強(qiáng)度和抗氣流沖創(chuàng)作用的能力就變得重要了。
輕質(zhì)保溫磚的強(qiáng)度與體積密度有著密切的關(guān)系,強(qiáng)度一般隨體積密度的提高而提高。應(yīng)當(dāng)注意的是組織結(jié)構(gòu)類型對強(qiáng)度有很大的影響。在體積密度相同的情況下,顯然,固相連續(xù)的材料的強(qiáng)度較高,而氣相連續(xù)的材料的強(qiáng)度則較低。例如泡沫法生產(chǎn)的輕質(zhì)保溫磚的強(qiáng)度要出用可燃物法生產(chǎn)的輕質(zhì)保溫磚的強(qiáng)度高。
由于輕質(zhì)保溫磚中含有大量的氣孔,比表面很大,使用時受熱和在負(fù)荷(如自重)的作用下,易發(fā)生收縮變形并使隔熱性能降低。因此,要求輕質(zhì)保溫磚的體積和外形在長期使用過程中能保持穩(wěn)定.即要求具有良好的體積穩(wěn)定性。不然,收縮作用可導(dǎo)致爐體結(jié)構(gòu)變形和產(chǎn)生裂紋,增加散熱損失。因此,耐熱性能是輕質(zhì)保溫磚的一項(xiàng)重要指標(biāo)。輕質(zhì)保溫磚的耐熱性(允許使用溫度)通常不取決于它們的耐火度,而主要是取決于抵抗在加熱作用產(chǎn)收縮變形的能力。國際上一般都以重?zé)湛s量不大于2%的溫度作為輕質(zhì)保溫磚的使用溫度。下圖示出了各種輕質(zhì)保溫磚的使用溫度范圍。對于同一品種的隔熱材料而言,使用溫度一般是隨著體積密度的加大而提高。顯然,這是因?yàn)樵隗w積密度大的材料中,固相顆粒之間的結(jié)合比較連續(xù)和牢固,因而可以保持較高的體積穩(wěn)定性。
影響輕質(zhì)隔熱保溫磚性能的因素有哪些?
輕質(zhì)隔熱保溫磚由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣,因此影響其隔熱效果的因素很多。而且各個因素相互影響,相互聯(lián)系,很難準(zhǔn)確的進(jìn)行分析研究。但是,在眾多的影響因素中,輕質(zhì)隔熱保溫磚的材料組成與結(jié)構(gòu)、氣孔率及氣孔的特征、體積密度、溫度為主要因素。
(1)材料的組成與結(jié)構(gòu)材料的化學(xué)礦物組成與結(jié)晶結(jié)構(gòu)是影響輕質(zhì)隔熱磚導(dǎo)熱系數(shù)的首要因素。一般來說,輕質(zhì)隔熱磚的晶體結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,其導(dǎo)熱系數(shù)越小。材料的固相可簡單分為結(jié)晶相和玻璃相。當(dāng)原子(離子)由于振動以及相互碰撞作用把動能從動能較高的原子(離子)傳遞給動能較低的其它原子(離子),且玻璃相中的原子(離子)為無序排列,運(yùn)動時遇到的阻力比有序排列的結(jié)晶相要高。因此玻璃相要比結(jié)晶相的導(dǎo)熱系數(shù)低。但是,當(dāng)溫度升高到一定程度時,玻璃相的粘度降低,原子(離子)的運(yùn)動阻力減小,玻璃相的導(dǎo)熱系數(shù)也就隨之增加了。而結(jié)晶相則與之相反,當(dāng)溫度升高,原子(離子)的動能增加,振動增加,導(dǎo)致自由程縮短,導(dǎo)熱系數(shù)隨之下降。在輕質(zhì)隔熱磚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,固相間被許多大小不一的氣孔所分隔,對熱量不能形成連續(xù)的固相傳遞,氣相傳熱代替了大部分的固相傳熱,因此導(dǎo)熱系數(shù)很低。
(2)氣孔率及氣孔的特征耐火材料的氣孔率與導(dǎo)熱系數(shù)成反比,隨著氣孔率的增加,導(dǎo)熱系數(shù)直線上升。在這一點(diǎn)上,輕質(zhì)隔熱磚表現(xiàn)的尤為突出。但是對于相同的氣孔率來說,氣孔的尺寸越小、分布越均勻、則導(dǎo)熱系數(shù)越小。當(dāng)氣孔尺寸小到一定程度后,氣孔內(nèi)的空氣完全被氣孔壁吸附,使氣孔內(nèi)部接近于真空狀態(tài),導(dǎo)熱系數(shù)降到下限。而當(dāng)氣孔尺寸增加到一定程度時,氣孔內(nèi)壁間的熱輻射和氣孔內(nèi)的空氣進(jìn)行的對流換熱增加了,導(dǎo)熱系數(shù)增加。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)指出,小氣孔中熱輻射很小,氣孔很大時,特別是沿著射流方向的長形氣孔,能加大熱輻射的效能,有時甚至出現(xiàn)帶有氣孔制品的熱傳導(dǎo)要比致密制品大的個別現(xiàn)象。閉口氣孔的導(dǎo)熱系數(shù)要比開口氣孔的導(dǎo)熱系數(shù)低。
(3)體積密度輕質(zhì)隔熱磚的導(dǎo)熱系數(shù)與體積密度成線性關(guān)系,即導(dǎo)熱系數(shù)隨體積密度的增加而加大。體積密度的大小直接體現(xiàn)了輕質(zhì)隔熱磚內(nèi)部氣孔率的多小。體積密度小,說明制品內(nèi)部的孔隙多,固體粒子之間的接觸點(diǎn)減小,熱量的固相傳導(dǎo)率降低,從而導(dǎo)熱系數(shù)下降。
(4)溫度輕質(zhì)隔熱磚的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度呈線性關(guān)系,即導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升高而加大。但相對于致密耐火材料,輕質(zhì)隔熱磚的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的增加幅度小得多。這是由于致密耐火材料主要為固相傳熱,溫度增加時制品內(nèi)的分子的熱運(yùn)動加劇,提高了升導(dǎo)熱系數(shù)。在輕質(zhì)隔熱磚中,其組織結(jié)構(gòu)大多為氣相結(jié)構(gòu)(65~78%),溫度升高時氣相的導(dǎo)熱系數(shù)的變化幅度總是小于固相。
輕質(zhì)保溫磚特點(diǎn)及施工方法
工業(yè)窯爐的使用壽命主要是由耐火材料內(nèi)襯的使用壽命而定,內(nèi)襯是由耐火磚、耐火澆注料和輕質(zhì)保溫磚等構(gòu)成。窯爐的砌筑經(jīng)濟(jì)性能直接影響投資成本、工作性能、熱效率、運(yùn)行的能源消耗費(fèi)用等,因此選擇輕質(zhì)保溫磚的特點(diǎn)是:
(1)窯爐的性能與熱工特點(diǎn)。如間隙性工作的窯爐應(yīng)選用熱容量低的材料。
(2)材料的安全使用溫度、導(dǎo)熱系統(tǒng)、高溫強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性。
(3)使用的壽命。
(4)投資費(fèi)用與運(yùn)行的維護(hù)費(fèi)用。
砌筑用耐火磚分為重質(zhì)耐火磚和輕質(zhì)耐火磚(輕質(zhì)保溫磚)。重質(zhì)耐火磚側(cè)重是高溫穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性等;而輕質(zhì)保溫磚注重的是保溫隔熱性和經(jīng)濟(jì)性。導(dǎo)熱系數(shù)值小,說明保溫材料的隔熱效果好,運(yùn)行時的能源費(fèi)用低。每單位體積保溫材料的費(fèi)用低說明投資費(fèi)用低,具有好的投資經(jīng)濟(jì)效果。
輕質(zhì)保溫磚施工方法
輕質(zhì)保溫磚的砌筑是一種細(xì)致工程,施工過程中要讓每一個環(huán)節(jié)都達(dá)到質(zhì)量要求就須嚴(yán)格注重精施工、勤檢查。下面以窯墻及窯頂保溫工作層介紹相關(guān)的施工方法,以供參考。
保溫墻的高度、厚度及總長須符合設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定。其砌筑方法與粘土質(zhì)耐火磚相同,用耐火泥漿砌筑。砌體應(yīng)保證灰滿漿實(shí),其灰漿飽滿度應(yīng)達(dá)到95%以上。砌磚時嚴(yán)禁使用鐵錘敲磚,應(yīng)用橡皮錘輕輕敲擊磚的表面將其找正。嚴(yán)禁用灰刀直接砍磚,需要加工的應(yīng)用切割機(jī)切割整齊。為避免保溫磚直接與窯內(nèi)明火接觸,觀察孔的四周可用耐火磚砌筑,保溫墻與保溫棉及外墻的搭接磚也應(yīng)用粘土質(zhì)耐火磚砌筑。
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