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如何提高耐火砖的隔热性

添加时间:2018年5月17日  浏览次数:

  耐火砖厂家尽量使他们的产品具有最好的隔热性。当砖的体积密度低时,砖厂一般能达到隔热性要求(最小2.0m2/k/w)。易燃物一煤、废纤维、木屑在砖烧结中燃烧掉便产生贯通气孔和气孔。因此,砖的重量减轻,从而可以达到隔热要求。

  体积密度>1600kg/m3的砖导热系数(隔热的倒数)>0.5w/(m.k)。

  通过气相引入制成的多孔材料,在正常温度下它的隔热性提高(导热系数降低),当气孔尺寸缩小时, 导热系数也降低,所以砖的生产厂家尽可能地使他们的产品具有大量的最小气孔。

  1 气孔形成的原因

  砖中的气孔是由于多种形式存在的水蒸发形成的。气孔形成的另一原因是粘土砖中的轻质有机物的燃烧。气孔的结构受原材料的矿物、化学和晶体组合的影响。

  尽管易燃的轻质材料能够提高砖的隔热性,但是它们中的杂质能引起不良影响,制造不变形的均质材料很困难,例如用高剂量木屑就是一个问题。木屑燃烧产品也是一个问题。

  易燃的轻质材料能产生直径为>7.5um的气孔。提高烧结温度能够增加气孔的数量。

  2 表面活性物质

  提高耐火砖的隔热性最简单的方法是在煅烧中使大量的工艺水蒸发形成气孔。然而砖中工业水的数量—20%~30%(重量)是由粘土浆塑性要求而确的。可塑性取决于所用材料的颗粒和矿物,以及熟料和轻质材料。它也取决于生产方法,例如,挤压。

  增加和减少工艺水,保持所需粘土塑性的方法是使用表面活性物质。这些物质能眵提高或降低水的表面应力。

  小剂量的表面活性物质必须产生大的效应,它的成本必须相当低才不致于大幅度提高生产成本。如果表面活性物质也是提高气孔率的易燃材料,它便是有利的。

  Vuppor是用一种碱性聚冷凝物生产出的白色乳胶,它的密度是1100kg/m3。这种干状混合物含有(重量)的乳胶。Vuppor用水稀释。

  

  图1 最佳水分含量随Vupper剂量的变化

  乳胶加进粘土后,好象粘土失去了水,从而耐塑性降低,所以必须加入较多的水才能达到原有的塑性。这就是说要增添适量的水或者说成浆所需要增加的水。乳胶可以加到各种湿粘土中,粘土中可以加1%到3%的干状混合物。如果乳胶和易燃轻质材料一块加入,它的剂量可减少一半。

  

  图2 空气在0℃时的导热系数与气孔直径平均值的关系

  

  图3 体积密度随Vupper用量的变化而变化

  

  图4 导热系数随着Vupper用量的变化而变化

  

  图5 耐压强度随着Vupper用量的变化而变化

  结果

  将Vuppor在两种不同密度的粘土烧成砖中进行试验,本研究中所使用的制砖粘土产于Devinska Nova Ves和Pezinok。第一种情况是新第三纪的海水沉积物和可能是中新世纪的沉积物形成的坫土,颗粒尺寸一般小于2um。它有伊利石的结构,类似蒙脱石。第二种情况也是新第三纪的海水沉积物形成的粘土,不过主要是大颗粒,这种粘土具有伊利石-绿泥石的特性。

  制砖厂家可以采用Vuppor,价格可以接受得了,它是一种能工业生产的化学物料,它可以加到以各种 工艺制成的粘土中。尽管水量(最佳水含量)增加,但是干燥的灵敏性降低,这说明它是一种热料。

  耐火砖的烧成温度固定,砖欠烧或过烧的危险住减少。增加气孔构造能够降低烧结温度、缩短干燥或烧结过程,并不出现裂纹。如果制砖的粘土合适,用Vupper生产的砖的导热系数比多孔混凝土低。

关键词:耐火砖      
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