TOP耐火材料窯爐應用技術頻道開講啦，今天給大家分享的是關于輕質保溫磚的相關知識。
輕質粘土保溫磚具有很強的性能，但如果應用不合理，無論產品質量有多好。那么，如何使輕質粘土磚在工業窯爐工作中發揮理想的保溫效果呢。
輕質粘土磚是一種鋁含量為30%-46%的輕質耐火產品。以粘土熟料或輕質熟料為主要原料，通常采用可燃材料法生產，也可采用化學法或泡沫法形成多孔結構。配料與水混合制成可塑泥或泥漿，擠壓或澆注，干燥后1250-1350℃氧化氣氛燒成。常用的輕質粘土磚體積密度為0.75-1.2g/cm現實中使用比例為13.0的較多。
輕質粘土磚以其良好的性能和低廉的價格贏得了大多數工業爐廠家的青睞。只要是不直接接觸火焰所需的保溫，基本都是用輕質粘土磚代替的。那么輕質粘土磚有哪些優缺點呢？工業窯砌體蓄熱損失和爐體表面散熱損失一般占燃料消耗的24~45%左右.采用導熱率低、熱容量小的輕質磚作為爐體結構材料，可節省燃料消耗；同時，由于窯可以快速加熱冷卻，可以提高設備生產效率；還可以減輕爐體重量，簡化窯體結構，提高產品質量，降低環境溫度，改善勞動條件。但輕質耐火磚孔隙率大，組織松散，不能用于直接接觸渣和液態金屬；機械強度低，不能用于承重結構；耐磨性差，不適合與爐材接觸，磨損嚴重。
輕質粘土磚只有在其允許的最高承載溫度范圍內才能發揮最強的隔熱效果。在窯中，一般襯里部分經常與火焰和爐渣直接接觸，只適用于重磚。輕質粘土磚主要用于熱設備和工業窯的保溫層，可用于無強高溫熔化物料侵蝕和沖刷的部位。一些與火焰直接接觸的表面涂有耐火涂層，以減少爐渣侵蝕和爐氣煙塵沖刷，減少損壞。當然，在非熔煉爐中，它不會與火焰接觸。在溫度上限低于輕質粘土磚的窯爐中，可以用
輕質粘土磚砌筑。
影響輕質保溫磚性能的因素
由于結構復雜，工作環境惡劣，影響其隔熱效果的因素很多。而且各種因素相互影響，相互關聯，難以準確分析研究。但在影響因素較多的情況下，輕質保溫磚的材料組成和結構、孔隙率和孔隙特性、體積密度和溫度是主要因素。
（1）影響輕質隔熱磚導熱系數的主要因素是材料的組成和結構材料的化學礦物組成和結晶結構。輕質隔熱磚的晶體結構越復雜，導熱系數越小。材料的固相可簡單分為結晶相和玻璃相。當原子（離子）由于振動和相互碰撞，將動能從高動能的原子（離子）傳遞給低動能的其他原子（離子），玻璃相中的原子（離子）無序排列時，運動時遇到的阻力高于有序排列的結晶。因此，玻璃相的導熱系數低于結晶相。但當溫度升高到一定程度時，玻璃相的粘度降低，原子（離子）的運動阻力降低，玻璃相的導熱系數也增加。相反，當溫度升高時，原子（離子）的動能增加，振動增加，導致自由程縮短，導熱系數降低。在輕質保溫磚的內部結構中，固相被許多不同尺寸的孔隔開，不能形成連續的固相傳熱。氣相傳熱取代了大多數固相傳熱，因此導熱系數很低。
（2）耐火材料的孔隙率與導熱系數成反比。隨著孔隙率的增加，導熱系數急劇上升。此時，輕質隔熱磚尤為突出。但對于相同的孔隙率，孔隙尺寸越小，分布越均勻，導熱系數越小。當孔尺寸小到一定程度時，孔內的空氣完全被孔壁吸附，使孔內接近真空狀態，最大限度地降低導熱系數。當孔尺寸增加到一定程度時，孔內壁之間的熱輻射和孔內空氣的對流換熱增加，導熱系數增加。根據相關文獻，小孔熱輻射很小，孔很大，特別是沿射流方向的長孔，可以提高熱輻射的效率，有時甚至孔產品的導熱比致密產品大。閉口氣孔的導熱系數低于開口氣孔。
（3）體積密度輕質導熱系數與體積密度呈線性關系，即導熱系數隨體積密度的增加而增加。體積密度的大小直接反映了輕質隔熱磚內部的孔隙率。體積密度小，說明產品內部孔隙多，固體顆粒之間的接觸點減少，熱量的固相傳導率降低，導熱系數降低。
（4）輕質保溫磚的導熱系數與溫度呈線性關系，即導熱系數隨溫度的升高而增加。但與致密耐火材料相比，輕質隔熱磚的導熱系數隨溫度的增加要小得多。這是因為致密耐火材料主要是固相傳熱，當溫度升高時，產品中分子的熱運動加劇，提高了導熱系數。在輕質保溫磚中，其組織結構多為氣相結構(65~78%)，溫度升高時氣相導熱系數的變化總是小于固相。
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