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耐火材料行业知识

保温材料

    粉末冶金炉在高温下作业时,热量会通过炉墙向外散失,而且砌砖也在不断蓄热。因而,在砌建炉子时,通常采用密度小、气孑L率大和导热性很小的材料砌筑在高温耐火层外的方式,用以减少热损失,提高炉子的热效率以减少电或燃料的消耗量,同时还可以改善劳动操作条件。
    这种密度小、气孔率大、导热性能小的材料是通常所说的保温材料,按要求保温材料的导热系数小于0.23 W/(m·℃),其气孔率一般在70%以上,由于气孑L很多,因而体积密度小(通常在0.5 g/c rr13以下)、机械强度低,这些是各种保温材料的共同特点。
    保温材料种类很多,根据使用温度不同,可分为高温(1200℃以上)保温材料、中温( 900~1100℃)保温材料、低温(900℃以下)保温材料三大类。
1高温保温材料
    前面讲到的轻质黏土砖、轻质高铝砖、轻质氧化铝砖、轻质硅砖、氧化铝耐火空心球、各种耐火纤维制品等均属于高温保温材料.
2  中温保温材料
  2.1超轻质珍珠岩制品
  超轻质珍珠岩制品是由天然岩经过煅烧,体积大大膨胀以后,所得到的一种密度很小(可以小到60 kg/rr13)的高级保温材料,这种材料可以作为粉料使用(充填于炉子砌体与炉壳之间),但多数加入水玻璃、水泥或磷酸等胶结剂,经成型、烧成等工序,制成保温砖或保温粒使用。
    以磷酸胶结的珍珠岩保温砖性能最好,使用温度可达1000℃,密度只有200kg/m3,导热系数也很小(0. 05+0.29×10tW/(m·℃))。用水泥和水玻璃胶结的珍珠岩保温砖耐火度较差,前者使用温度为800℃,后者为650℃。
   2.2蛭石
  蛭石是外形像云母似的矿物,其化学成分为( MgFe)2.(H20)2.(SiAIFe)4010.4H20,熔点为1300~1370℃。
    蛭石矿物加热时体积大大膨胀,成为体积密度很小(0.1~0. 3g/cm3)的松散物料,称为膨胀蛭石。它的允许工作温度可达1000 aC,导热系数很小(0.05~0.06W/(m·℃)),是一种良好的保温材料。
    膨胀蛭石配以适量的矾土水泥,水玻璃或沥青作胶结剂,可制成保温砖使用。但由于胶结剂的加入,使用性能有所降低。如水玻璃蛭石砖的使用温度下降为800℃,导热系数为0. 08~0.10W/(m·℃),体积密度上升为0.4~0.45g/cm3。体积密度大,炉子砌体吸收热量大,蓄热损失小。
    2.3超轻质黏土砖
    超轻质高铝砖等黏土砖的体积密度为0.3~0. 4g/cm3,导热系数为0. 23W/(m·℃),是很好的中温保温材料。
   3低温保温材料
  3.1硅藻土
  硅藻土是藻类机物在地壳中腐败之后形成的一种多孔矿物,其主要成分为Si02,并含有少量黏土等杂质。
    硅藻土粉料的体积密度为0.6~0. 68g/cm3,导热系数在500℃时为0. 186~0. 23W/(m·℃),可作保温填充材料。
    超轻质硅藻土砖通常以煅烧过的硅藻土砖熟料为主,再添加生硅藻土或黏土作结合剂制成的,以熟料制成的砖,使用时体积残余收缩较小。硅藻土保温材料分为A、B、C三级,A级性能最好,密度为( 500±50) kg/m3,显气孔率为78. 3%,导热系数为(0.07+0. 21) x10 -3t。三种等级的硅藻土砖的使用温度均在900℃以下,保温性能都比蛭石差。
 3.2石棉
  石棉是具有韧而结实的纤维结构的蛇纹石或角闪石类矿物,其化学组成是镁、铁及部分钙和钠等的含水硅酸盐,分子式为3Mg0.2Si02·2H20。石棉有较小的体积密度和导热性,如一级石棉粉的体积密度在0. 6g/crj13以下,导热系数小于0.U7W/(m·℃),是保温性能较好的材料。但石棉的耐热度较差,500℃开始失去结晶水而导致强度降低;加热到700~ 800C时便变收缩。

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