表1是一些常見(jiàn)的高溫隔熱磚性能及用途。由表可知，不同材質(zhì)的保溫隔熱耐火材料有不同的使用溫度及性能特點(diǎn)，并最終決定其用途。氧化鋁空心球磚具有良好的保溫性能的同時(shí)，還具有使用溫度高、荷重軟化點(diǎn)高、耐壓強(qiáng)度高等特點(diǎn)，不但可以做隔熱層，還可以與火焰直接接觸。氧化鋯空心球磚雖比氧化鋁空心球磚具有更好的隔熱性能和更高的使用溫度，但是氧化鋯空心球制品價(jià)格高昂、原料儲(chǔ)量有限，一般只用于一些特殊要求的窯爐;而氧化鋁空心球制品則由于氧化鋁原料豐富，性價(jià)比高，是當(dāng)前最受歡迎的高溫、高強(qiáng)輕質(zhì)隔熱材料。氧化鋁隔熱磚使用溫度雖然比空心球制品低，但其體積密度比空心球制品低很多，因此熱導(dǎo)率更小，保溫隔熱性能也更好。氧化鋁隔熱磚廣泛應(yīng)用于冶金、陶瓷等燒結(jié)窯爐的保溫，不能承受荷重，要避免直接暴露在具有強(qiáng)烈沖刷、磨損和侵蝕的環(huán)境中。根據(jù)氧化鋁的含量的差異鋁硅系的輕質(zhì)隔熱材料主要分為高鋁隔熱磚、莫來(lái)石隔熱磚、黏土質(zhì)隔熱磚和硅質(zhì)隔熱磚，由于這類(lèi)制品具有較好的隔熱性能，使用溫度又可在較大范圍內(nèi)調(diào)整，適用各種工業(yè)窯爐在一般使用條件(不含金屬溶液或熔渣接觸，無(wú)劇烈熱震蕩，無(wú)化學(xué)反應(yīng)，不受侵蝕，不受劇烈的機(jī)械沖撞、磨損等)下的保溫隔熱，可直接接觸火焰，更多的作為中間保溫隔熱層使用，例如黑色冶金行業(yè)的帶式燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)焙燒爐、煉鋼與軋鋼加熱爐的保溫隔熱，有色金屬冶煉的鋁電解槽、鋁熔煉爐、煉鋅電熱蒸餾爐及精餾設(shè)備的保溫隔熱，建材行業(yè)(陶瓷、玻璃、水泥)和石化與化工行業(yè)的催化裂化裝置、合成氨裝置的一段、變換爐、二段轉(zhuǎn)化爐的保溫，以及余熱鍋爐、垃圾焚燒爐、炭素焙燒窯和各種用途的電阻爐等的保溫隔熱，鋁硅系保溫隔熱材料是目前熱工窯爐應(yīng)用最多的保溫隔熱材料。
表1 常見(jiàn)高溫隔熱磚性能與用
絕熱板是一種不燒制品，由耐火纖維料、耐火原材料、結(jié)合劑及外加劑組成的，是保溫隔熱耐火材料的一個(gè)重要品種。絕熱板按材質(zhì)分為硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂橄欖石質(zhì)、硅酸鋁質(zhì)和漂珠等;這種材料的特點(diǎn)是熱導(dǎo)率低、密度小和耐蝕性好，主要應(yīng)用在鑄錠帽口和連鑄中間包等部位，因此則分別稱(chēng)為中間包絕熱板和鑄模絕熱板。中間包絕熱板分為壁板、底板和沖擊板等，性能因使用部位不同也有差異。該板用于中間包，可降低出鋼溫度、節(jié)約燃料、加快中間包的周轉(zhuǎn)。同時(shí)，中間包永久襯能較長(zhǎng)時(shí)間使用，可降低耐火材料的消耗;鑄錠用絕熱板，可提高鋼收得率。
在熱工設(shè)備、管道及附件中，廣泛應(yīng)用隔熱耐火澆注料制品，如珍珠巖磚等。該類(lèi)制品根據(jù)澆注料的配合比，按預(yù)制塊生產(chǎn)工藝聲產(chǎn)即可;近十幾年來(lái)，開(kāi)發(fā)了硅酸鈣隔熱板(也叫絕熱板)，抗折強(qiáng)度0.2~0.6MPa，熱導(dǎo)率0.05~0.06W/(m·K)，體積密度0.13~0.23g/cm3，1000℃燒后線收縮≤2%，使用溫度500~1000℃。該板廣泛應(yīng)用于各種窯爐和熱工設(shè)備的隔熱層，不僅施工方便，而且隔熱效果好，可減薄襯體厚度。
耐火纖維作為一種高效的保溫隔熱耐火材料，既具有一般纖維柔軟、高強(qiáng)的特性，可加工成各種制品，如氈、線繩、帶、毯等，又具有普通纖維所沒(méi)有的性能，如部分抗氧化性能、耐腐蝕、耐高溫等，彌補(bǔ)了一般耐火材料太脆的不足。并且耐火纖維體積密度小，通常0.1~0.2g/cm3，為普通粘土磚的1/20~1/10，輕質(zhì)粘土磚的1/10~1/5。因此，采用耐火纖維替代耐火磚，可減輕爐體重量，減薄爐墻厚度。例如加熱爐采用纖維爐襯，可使原重質(zhì)爐襯減輕80%，爐墻厚度減薄50%。此外，耐火纖維比熱低，僅為普通耐火磚的1/72，輕質(zhì)粘土磚的1/42。因此，耐火纖維經(jīng)常用作間歇式窯爐爐襯，可顯著降低蓄熱損，節(jié)省燃料，提高升溫速度。耐火纖維制品日益廣泛的應(yīng)用在工業(yè)窯爐上，取得了明顯的節(jié)能效果。對(duì)于連續(xù)型操作爐窯，使用耐火纖維制品可節(jié)能3%~10%，對(duì)于間歇式操作熱工設(shè)備，使用纖維耐火材料節(jié)能更明顯，節(jié)能可達(dá)10%~30%，或更高。耐火纖維制品的砌筑方式對(duì)其保溫隔熱效果具有較大影響。采用疊砌式爐襯時(shí)，纖維方向與 熱 流 方 向 垂 直 ， 輻 射熱量增加 ， 在 相同條件下較層鋪式爐襯熱導(dǎo)率增大20%~30%;用作層鋪式爐襯時(shí)，纖維方向與熱流方向一致，熱導(dǎo)率主要取決于制品的導(dǎo)熱能力。
工業(yè)爐上應(yīng)用耐火纖維的形式為纖維鑲貼爐襯結(jié)構(gòu)和全纖維爐襯兩種。耐火纖維鑲貼爐襯有三種使用形式，即內(nèi)部絕熱：將纖維粘貼或鑲貼在爐墻的熱面，無(wú)論是間歇式或連續(xù)操作的爐窯，耐火纖維制品鑲貼于爐襯的熱面，都有較好的保溫隔熱效果。既能降低爐墻的散熱損失，又使蓄熱損失顯著減少。因此，耐火纖維制品凡能滿足爐窯生產(chǎn)工藝條件要求的，盡可能采用此種絕熱結(jié)構(gòu);外絕熱：將纖維粘貼或錨固于爐墻的冷面，這種結(jié)構(gòu)只需應(yīng)用低溫纖維制品或者輕質(zhì)磚;中間絕熱：將纖維置于爐墻中間。由于中間絕熱弊病較多，很少采用。鑲貼耐火纖維一般為氈制品，厚度20~50cm。全纖維爐襯的使用，可到幅度降低能耗，改善爐子的熱工操作，節(jié)省鋼材，減輕減輕爐體重量，延長(zhǎng)爐子壽命，改善作業(yè)環(huán)境和確保生產(chǎn)安全。但是一次性費(fèi)用較高。全纖維爐襯有層鋪法和疊砌法兩種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，在目前的應(yīng)用中，通常綜合這兩種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，采用層鋪式和疊砌式相組合的組合爐襯，并使用錨固夾板夾緊，交錯(cuò)排列，穿條鉚固。這種全纖維爐襯既保持了層鋪式的嚴(yán)密性，有利用了疊砌式耐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，使用后取得了很好的節(jié)能效果，延長(zhǎng)了爐子壽命，有利于強(qiáng)化生產(chǎn)。
保溫隔熱耐火材料只有在不超過(guò)它的最高允許使用溫度條件下才可發(fā)揮保溫隔熱作用。因此，要根據(jù)爐窯的節(jié)能目的與要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作條件、使用壽命的要求，合理選用保溫隔熱耐火材料。例如銅反射爐，非工作層可以采用強(qiáng)度較高的輕質(zhì)耐火粘土磚或耐火纖維構(gòu)筑，而內(nèi)襯因受熔渣的侵蝕和劇烈的火焰沖刷，只能用重質(zhì)耐火磚砌筑，而不能用輕質(zhì)多孔的保溫隔熱材料。保溫隔熱耐火材料層應(yīng)用在爐墻的外表面或是熱面，其保溫隔熱效果也不一樣。一般連續(xù)操作的爐窯，采用外絕熱方式較合理，即在工作襯用致密的耐火磚砌筑，而在非工作層采用輕質(zhì)磚，可顯著降低散熱損失，節(jié)能率達(dá)10%以上，有保證了爐墻的強(qiáng)度和穩(wěn)固性。間歇式操作的窯爐，如果采用外隔熱方式，雖然熱損失減少了，但蓄熱損失的增加有時(shí)會(huì)超過(guò)散熱損失，因此多采用內(nèi)隔熱以減少蓄熱損失。有的非熔煉爐的爐墻甚至全部采用輕質(zhì)磚砌筑，節(jié)能效果顯著。
根據(jù)保溫隔熱耐火材料的性能和特點(diǎn)，使用中應(yīng)充分注意以下問(wèn)題：
(1) 保溫隔熱耐火材料抗渣性差，不能直接與高溫熔體或高速爐塵接觸。
(2) 保溫隔熱耐火材料重?zé)湛s大，長(zhǎng)期使用溫度應(yīng)至少低于其燒成溫度50~100℃。
(3) 保溫隔熱耐制品的耐磨性較差，不可用于開(kāi)啟頻繁和震動(dòng)強(qiáng)烈的部位。
(4) 保溫隔熱耐制品的機(jī)械強(qiáng)度低，不能用在承重部位。