隔熱耐火材料是指氣孔率高、體積密度低、導(dǎo)熱率低的耐火材料.隔熱耐火材料又稱輕質(zhì)耐火材料.它包括隔熱耐火制品、耐火纖維和耐火纖維制品.
隔熱耐火材料的特征是氣孔率高,一般為40%～85%;體積密度低,一般低于1.5g/cm3;熱導(dǎo)率低,一般低于1.0W( m·k).它用作工業(yè)窯爐的隔熱材料,可減少爐窯散熱損失,節(jié)省能源,并可減輕熱工設(shè)備的重量.隔熱耐火材料機(jī)械強(qiáng)度、耐磨損性和抗渣侵蝕性較差,不宜用于爐窯的承重結(jié)構(gòu)和直接接觸熔渣、爐料、熔融金屬等部位.
隔熱耐火制品是指氣孔率不低于45%的耐火制品.隔熱耐火制品的種類很多.其分類方法主要有以下幾種:
(1)按使用溫度分為低溫隔熱耐火材料(使用溫度為600～900°C)、中溫隔熱耐火材料(使用溫度為900～1200°C)和高溫隔熱耐火材料(使用溫度大于1200°C).
(2)按體積密度分為一般輕質(zhì)耐火材料(體積密度為0.4～1.0g/cm3)和超低輕質(zhì)耐火材料(體積密度低于0.4g/cm3).
(3)按原料分為粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅質(zhì)和鎂質(zhì)等隔熱耐火材料.
(4)按生產(chǎn)方法分為燃盡加入法、泡沫法、化學(xué)法和多孔材料法等隔熱耐火材料.
(5)按制品形狀分為定形隔熱耐火制品和不定形隔熱耐火制品.
隔熱耐火制品和致密耐火制品有所不同,主要方法有燃盡加入物法、泡沫法、化學(xué)法和多孔材料法:
(1)燃盡加入物法.該法是將鋸木屑等可燃或可升華添加物放入泥料中.均勻混合,然后用擠坯法、半干法或泥漿澆注法成型,干燥后燒成.可燃或可升華添加物在燒成過(guò)程中燒掉,留下空孔,成為隔熱耐火制品.
(2)泡沫法.該法是將泡沫劑放入打泡機(jī)中加水?dāng)嚢瓒频眉?xì)小均勻的泡沫,再將泡沫加入泥漿中共同攪拌成泡沫泥漿,注入模型,連同模型一同干燥,脫模,在1320°C～1380°C(對(duì)高鋁隔熱耐火磚而言)下燒成,經(jīng)過(guò)加工整形即成制品.
(3)化學(xué)法.它是在制磚工藝中利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體而獲得一種多孔磚坯的方法.通常利用的化學(xué)反應(yīng)如碳酸鹽和酸、金屬粉末加酸、苛性堿和鋁粉等.可以利用的化學(xué)反應(yīng)必須是比較緩慢而能控制,否則在傾注入模時(shí)受機(jī)械擾動(dòng)氣泡即行消失.如反應(yīng)太快,可加入抑制劑如過(guò)氧化氫與二氧化錳.在細(xì)粉原料泥漿中混入發(fā)生氣泡的反應(yīng)物獲得穩(wěn)定的泡沫泥漿,注入模型,干燥后燒成.此法制造純氧化物隔熱耐火制品,其氣孔率可達(dá)到55%～75%.
(4)多孔材料法.該法是利用膨脹珍珠巖、膨脹蛭石和硅藻土等天然輕質(zhì)原料,通過(guò)人工制造的各種空心球?yàn)樵?加一定的結(jié)合劑,通過(guò)混合、成型、干燥、和燒成等工序而制成隔熱耐火制品.