在爐子的熱支出項目中.爐壁的蓄熱和通過爐壁的散熱損失占了很大比重。為了減少這方面的損失,應設法采用熱容量小、熱導率低的筑爐材料。爐子的隔熱材料種類很多.常用的有輕質保溫磚、輕質耐火混凝土、耐火纖維和其他有些絕熱材料。如砧藻土、石棉、蛙石、礦渣棉及珍珠巖制品等。
輕質保溫磚是在耐火磚制造中加人某些特殊物質后燒成的。它的氣孔率比普通耐火磚高一倍,耐火磚密度比同質耐火磚小0.5—7倍。導熱系數(shù)小,因此可以用來作為爐子的隔熱層或內(nèi)襯,以減少熱損失;對間歇式工作的爐子,爐墻蓄熱和散熱損失可減少80%。
輕質保溫磚按所用材質不同,主要有輕質粘土磚、輕質高鋁磚、輕質硅磚。輕質耐火磚的生產(chǎn)方法主要有三種:(1)可燃添加物法,即在配料中加入木屑或焦粉之類容易燒掉的可燃物,當磚燒成過程中可燃物燒掉,就在磚內(nèi)留下大量孔隙.這是最常用的方法;(2)泡沫法,即在配料中加人松香皂等起泡劑,然后燒成多孔的制品;(3)化學法,在配料中加入某種物質,能產(chǎn)生起泡的化學反應。例如白云石或方鎂石加石膏,以稀硫酸作發(fā)泡劑,產(chǎn)生大量從,立即澆鑄成型,干燥后燒成。
輕質保溫磚與一般相同材質的耐火磚的耐火度相差不大,荷重軟化點則略低。輕質磚如果長期在高溫下使用時,會繼續(xù)燒結個斷收縮,造成裂紋甚至破壞。所以多數(shù)輕質磚有—個最高使用溫度的問題,如輕質粘土磚最高的只有1150℃,輕質高鋁磚使用溫度不超過1350℃,輕質莫來石磚使用溫度不超過1500℃,輕質硅磚則可達1600℃。因為輕質硅磚不存在高溫收縮的問題,體積比較穩(wěn)定,因此能用以砌筑直接與爐氣接觸的內(nèi)襯。
輕質保溫磚的抗渣性能較差,所以輕質耐火磚不能直接和熔融金屬及熔渣相接觸。這種磚的機械強度及耐磨性也稍差,不適合用于高速氣流沖刷和震動大的部位。
與輕質保溫磚工藝相似,在耐火混凝土配料中,加入適當起泡劑,可以制成輕質耐火混凝土體積密度只有粘土磚的二分之一,導熱系數(shù)是粘土磚的三分之一。如果用蛭石或陶粒一類材料作骨料,則密度及導熱系數(shù)更低。
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