Hafif refrakterler düşük termal iletkenlik ve düşük ısı kapasitesine sahip refrakterlerdir, yalıtım refrakterleri olarak da bilinir.
Hafif refrakterler genellikle yüksek gözeneklilik ve düşük yığın yoğunluğu ile karakterizedir ve genellikle termal yalıtım refrakterleri olarak adlandırılır.
Geleneksel olarak, Hafif refrakterler zayıf erozyon direncine sahiptir, kuvvet, ve aşınma direnci, Bu nedenle genellikle doğrudan çalışma yüzeyi malzemeleri olarak kullanılmazlar, ancak bir yalıtım tabakası olarak çalışma yüzeyinin arkasına yerleştirilir. Fakat, Hafif refrakter malzeme çalışan yüze ne kadar yakınsa, termal yalıtım etkisi ne kadar iyi olursa.
Enerji tasarrufu ve emisyon azaltma gereksinimlerinin iyileştirilmesi ile, Yüksek mukavemetli hafif refrakter malzemelerin geliştirilmesi ve araştırılması, yüksek sıcaklık direnci, ve erozyon direnci, doğrudan çalışma yüzünde kullanılabilir, yaygın olarak vurgulandı.
1. Hafif refrakterlerin sınıflandırılması
Hafif refrakterlerin sınıflandırılması, kimyasal bileşimlerine göre bölünebilir, Sıcaklık kullanın, farklı formların varlığı, ve mikro yapı.
Farklı kimyasal mineral bileşimlerine göre, Hafif refrakterler alümina hafif refrakter malzemelere ayrılabilir, Yüksek alümina hafif refrakter malzemeler, Mullit Hafif refrakter malzemeler, silika hafif refrakter malzemeler, kil hafif refrakter malzemeler, Vermikülit hafif refrakter malzemeler ve diyatomlu toprak hafif refrakter malzemeler.
Hafif refrakterler de sıcaklık kullanımına göre bölünebilir, Hafif refrakterlerin kullanımı, yeniden ateşleme büzülmesinin daha büyük olmadığı sıcaklıktır. 1% ile 2%.
Hafif Mullit Tuğla
Sıcaklık bölümünün kullanımına göre, Hafif refrakterler düşük sıcaklıkta hafif refrakterlere ayrılabilir (Sıcaklık kullanın <600 ℃), orta sıcaklık hafif refrakterler (Sıcaklık kullanın 600 ~ 1200 ℃), ve yüksek sıcaklık hafif refrakterler (Sıcaklık kullanın > 1200 ℃). Yüksek sıcaklıkta hafif refrakterler, endüstriyel fırınlarda en sık kullanılan ısı yalıtım malzemeleridir.
Bölünme biçiminin varlığına göre, Hafif refrakterler toz taneli toz haline getirilebilir, şekilli, fiber, ve kompozit hafif refrakterler.
Polikristalin mullit fiber modülü
Ek olarak, Yapısal özelliklere göre, Hafif refrakterler ayrıca gaz fazı sürekli yapısal tipe ayrılabilir, katı faz sürekli yapısal tip, ve katı faz ve gaz fazı sürekli yapısal tip.
2. Hafif refrakterlerin ısı yalıtım prensibi
Hafif refrakterler, malzemenin termal iletkenliğini azaltmanın temel prensibi ile hazırlanır..
Hafif refrakterler birçok boşluk içerdiğinden, Hafif refrakterler yoluyla ısı transferi şekli, katı faz ve gaz fazı ısı transferidir.
Katı fazlı ısı transferi şekli esas olarak iletimdir, Bir gaz fazı ısı transferi formu daha karmaşık: Yüksek sıcaklık bölgesinden yalıtım malzemelerinin iç sürecine ısıtın, Katı fazda ısı iletiminin rolü meydana gelmeden önce hava deliklerine dokunma sürecinde.
Gözeneklerle karşılaştıktan sonra, Isı transfer yolu iki olur ve katı faz ve gözeneklerden geçmeye devam eder. Katı fazda devam eden ısı transferinin, İletim yönündeki değişiklik nedeniyle ısı transfer yolunun mesafesi büyük ölçüde artar, Yani, Termal direnç büyür.
Stomadan aktarılan ısı, gaz boyunca iletimdir, konveksiyon ısı transferi, ve radyasyon ısı transferi.
(1) Isı İletimi: genellikle, Gazın termal iletkenliği çok küçük, ve hafif refrakter malzemelerin iç gözeneklerindeki gazın çoğu hava. Havanın termal iletkenliği katı malzemelerinkinden çok daha küçüktür.. Öyleyse, Gözeneklerden yapılan ısı çok az.
(2) Konvektif ısı transferi: konvektif ısı transferi esas olarak gaz akışı yoluyla gerçekleşir. Gözenekteki hafif refrakterlerin çoğu çok küçük, Gözenekdeki hava akışı büyük ölçüde kısıtlanacaktır, Ve gaz akış hızı çok küçük, Yani ısı transferi de çok küçük.
Gözeneğin açıklığı ne kadar küçük olursa, gözenekdeki havanın daha az akışkanlığı, ve konveksiyonla aktarılan sıvı miktarı ne kadar küçük olursa.
Gözenek diyaframı, serbest aralığın hareketindeki gaz moleküllerinin gözeneğinden daha küçük olduğunda, Gaz molekülleri hareket etmeyi bırakır, artık gaz konveksiyon transferi boyunca ısı yok.
(3) Radyasyon Isı Transferi: Çünkü hava için hafif refrakter gözenek gazının çoğu, ve gaz molekülleri çoğunlukla N2 ve O2'dir. simetrik çift atomlu moleküler yapılardır.
Bu tür gaz molekülleri, radyasyon yeteneğini emer ve yayar Nispeten zayıftır.
Öyleyse, Gözenekten radyasyon ısı transferi esas olarak radyasyon için gözeneğin yüksek sıcaklık duvarından düşük sıcaklık duvara geçer.. Ama genel olarak, Gözeneklerden radyasyon ısı transferi çok büyük değil.
Hafif refrakter ısı yalıtımının yeteneği üzerinde gözeneklerin varlığının büyük bir yardımcı olduğu görülebilir., Birçok durumda, Isı yalıtım malzemelerinin tasarımı, gerçekleştirmek için gözeneklerin tanıtımına odaklanmıştır..
