軽量耐火物の分類と断熱の原理

軽量耐火物とは、熱伝導率が低く、熱容量が小さい耐火物です。, 断熱耐火物とも呼ばれる.
軽量耐火物は一般に、高い気孔率と低い嵩密度を特徴としており、しばしば断熱耐火物と呼ばれます。.
伝統的に, 軽量耐火物は耐浸食性が低い, 強さ, そして耐摩耗性, したがって、通常は作業面の材料として直接使用されません。, ただし、断熱層として作業面の後ろに配置されます。. でも, 軽量耐火材料が加工面に近づくほど, 断熱効果が高いほど.
省エネおよび排出削減要件の改善に伴い, 軽量かつ高強度な耐火物の開発・研究, 高温耐性, 耐浸食性, 加工面に直接使用できます, 広く強調されてきた.

1. 軽量耐火物の分類

軽量耐火物は化学成分によって分類されます。, 使用温度, さまざまな形の存在, と微細構造.

さまざまな化学鉱物組成によると, 軽量耐火物はアルミナ軽量耐火物に分類できます。, 高アルミナ軽量耐火物, ムライト軽量耐火物, シリカ軽量耐火物, 粘土軽量耐火物, バーミキュライト軽量耐火物及び珪藻土軽量耐火物.
軽量耐火物も温度用途に応じて使い分け可能, 軽量耐火物の使用は、再焼成収縮が以下の温度です。 1% に 2%.

軽量ムライトレンガ

温度区分の使用に応じて, 軽量耐火物は低温軽量耐火物に分類できます。 (使用温度 <600 ℃), 中温軽量耐火物 (使用温度 600 〜 1200 ℃), 高温軽量耐火物 (使用温度 > 1200 ℃). 高温軽量耐火物は工業用窯で最もよく使用される断熱材です。.

分割形式の存在に応じて, 軽量耐火物は粉末粒状に分けることができます。, 形をした, ファイバ, および複合軽量耐火物.

多結晶ムライトファイバーモジュール

加えて, 構造上の特徴によると, 軽量耐火物は気相連続構造型にも分類できます。, 固相連続構造型, 固相・気相連続構造型.

2. 軽量耐火物の断熱原理

軽量耐火物は、材料の熱伝導率を下げるという基本原理によって製造されます。.
軽量耐火物は空隙が多いため、, 軽量耐火物を通る熱伝達の形態は固相熱伝達と気相熱伝達です。.
固相の熱伝達は主に伝導です, 一方、気相形式の熱伝達はより複雑です。: 高温部から断熱材の内部工程までの熱, 固相で熱伝導の役割が起こる前に、気孔に触れる過程で.
毛穴と出会ってから, 熱伝達経路が2本になり、固相と細孔を通って熱伝達が続きます。. 固相を通って続く熱伝達の部分について, 伝導方向の変化により、熱伝達経路の距離が大幅に増加します。, つまり, 熱抵抗が大きくなる.
気孔を通って伝わる熱はガスを介して伝導されます。, 対流熱伝達, と輻射熱伝達.

(1) 熱伝導: いつもの, 気体の熱伝導率は非常に小さい, 軽量耐火物の内部細孔内のガスのほとんどは空気です. 空気の熱伝導率は固体材料の熱伝導率よりもはるかに小さい. したがって, 細孔を通って伝導される熱は非常にわずかです.

(2) 対流熱伝達: 対流熱伝達は主にガスの流れを通じて発生します. 細孔内の軽量耐火物のほとんどは非常に小さいため、, 細孔内の空気の流れが大幅に制限されます, ガス流量は非常に少ないです, したがって、熱伝達も非常に小さいです.
毛穴の口径が小さくなるほど, 細孔内の空気の流動性が低下する, 対流によって移送される液体の量が少なくなる.
細孔の口径が自由範囲の移動における気体分子の細孔よりも小さい場合, 気体分子の動きが止まる, ガスの対流伝達による熱はなくなります.

(3) 輻射熱伝達: 軽量耐火性細孔ガスのほとんどが空気であるため、, 気体分子は主に N2 と O2 です. 対称な二原子型の分子構造です.
この種のガス分子は放射線を吸収および放出する能力が比較的低い.
したがって, 細孔を通る放射熱伝達は主に細孔の高温壁を通って低温壁へ放射されます。. しかし、一般的には, 細孔を通した輻射熱伝達はそれほど大きくない.

気孔の存在が軽量耐火断熱材の性能に大きく貢献していることが分かります。, 多くの場合, 断熱材の設計は気孔の導入を中心に行います。.