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耐火保温材料的九大种类
来源:云南保温材料 发布时间:2021年04月24日

耐火保温材料自应用到实际生产中以来,发挥了它重要的作用,行业人员及企业也投入了大量的研究,很多新产品被相继开发出来。本文主要从使用温度来分别阐述不同种类的耐火保温材料,主要是从低温、中温及高温三个层次阐述不同种类的耐火保温材料。

一、玻璃棉保温材料

玻璃棉是一种无机纤维隔热吸声材料,生产方法有火焰法、蒸汽立吹法和离心喷吹法。目前,由于用火焰喷吹法进行生产的火焰棉能耗高,渣球含量高等原因,已被离心抽丝法所替代,此种方法能耗低,无渣球,无污染,是主要的生产工艺。

 耐火保温材料的九大种类

此种方法的具体工艺过程是:将石英粉、白云石、纯碱、硼砂等原料混合均匀后在熔窑内熔化成玻璃液,借助燃气和空气混合气体从高速旋转的离心器喷嘴中高速喷出,通过离心器漏孔甩出成一次纤维;然后在环状燃烧室中牵拉成极细的纤维;最后通过成形、沉降、聚集、喷粘结剂等工艺,就制成了玻璃棉。

二、矿(岩)棉保温材料

矿(岩)棉属于矿物棉,物质的主要成分是SiO2和Al2O3,其余是CaO和少量的MgO、Fe2O3等物质。岩棉以玄武岩和辉绿岩等天然火成岩为主要原材料,再加以适量辅助性材料、粘结剂等,经高温熔融离心喷吹制成纤维;岩棉主要是通过喷吹法、离心法、离心喷吹法制备。目前国内外的矿(岩)棉均采用常规生产工艺,即将原料高温熔融成液态,再经高压空气、蒸汽喷吹或高速离心法将其制成细纤维,得到矿(岩)棉的原棉,再将原棉通过不同工艺制成所需的板、管、粒等系列产品。

矿(岩)棉保温材料

矿(岩)棉多孔纤维状的结构,使得它在室温时的导热系数只有0.04W/(m·K),有着良好的隔热性能;同时,岩棉板也有一定的抗压强度。

三、硅酸钙绝热保温材料

硅酸钙绝热材料又称微孔硅酸钙隔热材料,制作原材料一般是石灰、石棉等硅质原料。也可以以工业生产中的残留废弃固相物体、陶瓷渣、大理石碎片为原材料通过特定工艺制得硅酸钙材料。硅酸钙隔热材料耐火保温,容重小,高温环境下仍有一定的机械强度,是一种性能优良的保温材料,在冶金、船舶等行业的热工设备上有着广泛的应用。

硅酸钙绝热保温材料

四、复合硅酸盐保温材料

复合硅酸盐耐火保温材料是以固体基质连接的封闭孔型的网状结构材料,主要是以铝镁硅酸盐的特种非金属矿为基料,掺入定量辅助材料及填充材料,再加入合适化学添加剂制备而成的材料。之所以具有保温特性是因为它具有封闭的微孔网状结构,一般用静电原理和湿法工艺以玄武石、白玉石等矿物原材料制备。

其主要化学成分为SiO2和MgO,以及少量的Fe2O3、CaO、Al2O3、MnO2等;室温导热系数为0.031W/(m·K),350℃时的导热系数为0.117W/(m·K)。复合硅酸盐材料阻燃隔热,力学上有一定的抗拉抗冲击性能,常用于冶金、电力、化工等行业。混合搅拌凝胶化压滤成型干燥成品除了一般热力设备的保温,它对于异型设备和一些非标准设备也有着重要作用,是隔热材料的优选产品。近年来,复合硅酸盐保温涂料也有了快速的发展和广泛的应用,如稀土复合保温材料等。

五、闭孔珍珠岩保温材料

闭孔珍珠岩是选用天然珍珠岩矿经过一系列复杂工艺制得,其工艺过程:珍珠岩原矿→粉碎筛选成珍珠岩矿砂→预热→多级加热→膨胀玻化→冷却处理→成品。闭孔膨胀珍珠岩主要是作为保温骨料和添加到耐火类材料制成新型隔热材料,如珍珠岩保温耐火砖、保温砂浆及保温混凝土等。

六、漂珠类耐火保温材料

漂珠是粉煤灰在电厂锅炉内燃烧时,高温环境下脱水、熔融成微液滴,并在空气作用下形成浑-圆球体;经过多种物理化学反应,生成的气体在球体内膨胀,再配合表面张力作用,球体变成中空玻璃泡,然后迅速冷却、硬化,最终形成高真空的玻璃态空心漂珠。主要成分是SiO2和Al2O3,还含有Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、K2O和Na2O等,其中硅铝氧化物占80%以上。

不同产地的漂珠其物质含量、色泽都稍有不同,大多数是呈灰白色,薄壁中空,表面封闭而光滑的具有透明半透明白色珍珠光泽的球形颗粒,其导热系数为0.065W/(m·K)。粉煤灰漂珠具有容重小、耐火度高,阻燃、耐侵蚀、高强度、保温绝缘等特性,是使用广泛的耐火原材料之一,特别是在冶金、石油、机械、热处理等部门的工业窑炉和铸造生产中的保温补贴上。通常情况下,漂珠类保温材料的工作温度不高于1000℃。

七、纳米孔硅质隔热材料

气体的热传导和热对流、固体材料的热传导是材料传递热量的主要途径,因此探索一种能够同时阻碍材料各种传热方式的新材料是关键所在,通过科研人员不断的努力研究,最终纳米孔硅质隔热材料进入人们的视野。

八、蛭石隔热材料

蛭石是铁、镁含水硅铝酸盐类矿物,主要是黑云母、金云母和粘土矿物等热液蚀变或风化的产物,也有些是由基性岩受酸性岩浆的侵蚀变质而成[34]。目前,蛭石的应用主要还是体现在膨胀蛭石上,膨胀蛭石是蛭石经膨胀(又叫剥分)工艺后的产物,在国外又称作剥分蛭石,国内外普遍采用物理方法和化学方法对蛭石进行剥分,剥分后的产物分别称作热膨胀蛭石和化学剥分蛭石,综合比较下,后者能耗相对于前者较低,而且此方法不会破坏蛭石的结构。

九、硅酸铝纤维耐火保温材料

近几十年来,由于硅酸铝纤维的优良性能,国内外硅酸铝行业高速发展,新型产品相继出现,如硅酸铝纤维毡、纤维纸、纤维绳等。硅酸铝的研究也取得了很大的成果,耐高温温度也从1300℃提高到1800℃,甚至更高的温度。

硅酸钙绝热保温材料

此外,以硅酸铝耐火纤维为原料,配以结合剂、稳定剂等制备的耐火纤维纸可作为高温环境中的隔热材料、缓冲材料,还可以制成管形和各种异型保温材料及铸造保温冒口等材料。把硅酸铝纤维纸应用在航空航天器的隔热层上是目前最前沿的研究之一;美国的金刚砂公司在这方面的研究较为深入。而国内的硅酸铝纤维纸是采用高纯度的陶瓷纤维制成,纤维纸的各项优良性能让它在高温隔热领域也有着重要的应用。


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