鄭州駒達(dá)耐火材料有限公司

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珍珠巖保溫磚的熱物性

發(fā)布日期：2018-02-27 來源：駒達(dá)耐材 作者：駒達(dá)耐材

珍珠巖保溫磚作為各種工業(yè)窯爐的內(nèi)襯保溫材料應(yīng)用十分廣泛。由于此類保溫磚物美價廉，其應(yīng)用范圍正在逐步擴大。此類保溫材料的保溫性能在相同溫度下（400℃以下），隨密度加大而加大，對于溫度大于400℃的情況，數(shù)據(jù)上基本是密度大的材料比密度小的導(dǎo)熱系數(shù)大，保溫性差。

實驗

實驗材料

以標(biāo)準(zhǔn)磚（230*115*65mm）為試驗試塊，采用磷酸鋁Al2（PO4）3作結(jié)合劑，制作密度為150kg/m3及400kg/m3珍珠巖保溫磚各五塊。

儀器

（1）功率5kw的上敞口馬福爐2個，上口尺寸117*233mm，

（2）可控硅控溫器；

（3）數(shù)字測溫計。

實驗步驟

將備好的保溫磚放入爐內(nèi)，如圖1所示

將圖1縫隙用散裝珍珠巖密封，厚度為5cm。將電爐功率控制在定值上（5kw），每隔一定時間記錄爐溫變化，并用測溫計測出兩個封口的保溫磚上表面的溫度值，然后作出升、降溫一時間函數(shù)關(guān)系圖，以及保溫磚表面溫度一時間圖，比較兩種保溫磚保溫性能。

實驗結(jié)果

1.對每一塊保溫磚，實驗周期我6小時（保溫2小時左右），試驗結(jié)果如圖2、圖3所示。

從圖2可以看出，密度大保溫磚比密度小的保溫磚早約7~8分鐘升到900℃，停電后降溫也慢。反復(fù)實驗結(jié)果相同，另一方面，從圖2可以看出珍珠巖保溫磚表面溫度也反映出密度大的平衡溫度低，保溫效果好。

實驗裝置雖然簡單，但原理正確。大家知道常用輕質(zhì)保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)之所以小，其主要原因是含有大量氣孔（一般氣孔率在80%以上，多的可達(dá)300%）。在對流很弱時，孔內(nèi)空氣導(dǎo)熱的能力差，從而使保溫材料具有保溫性。由此得出：“密度越小，保溫性能越好”的結(jié)論。但是我們在引用這個結(jié)論時不應(yīng)忽視它的前提，即：“氣孔內(nèi)氣體對流很弱”。

根據(jù)常識，氣體的對流與溫差有關(guān)。對一般保溫材料而言，爐溫上升，兩面溫差變大，占?xì)饪讛?shù)一半左右的開口氣孔間對流傳熱將加劇。隨溫度升高，對流傳導(dǎo)將成為主要傳熱方式，逐漸使氣孔導(dǎo)熱性比材料本身更好，使氣孔失去了保溫作用；另一方面，在400℃以上時，材料本身的熱輻射亦不可忽略，甚至超過熱傳導(dǎo)。此時，保溫材料導(dǎo)熱機理與常溫下差別很大，產(chǎn)生有異于常溫的現(xiàn)場也是正常的。

結(jié)論

正常范圍內(nèi)（P=0~0.59g/cm，0~600℃），密度大的珍珠巖保溫磚比密度小的保溫性能好。

常用輕質(zhì)保溫材料存在 一個較限溫度，超過此點，密度大的材料導(dǎo)熱系數(shù)較小。

中高溫（T＞500℃），高溫導(dǎo)熱儀測到的導(dǎo)熱系數(shù)與實際保溫性有相當(dāng)差別。