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        耐火材料熱導率(導熱系數)分析介紹

        时间:2018-08-20     作者:凱瑞得窯爐【原创】   阅读

          

        耐火材料熱導率.jpg

            熱導率(又稱導熱系數)是指單位時間內在單位溫度梯度下沿熱流方向通過材料單位面積傳遞的熱量。它是表征材料導熱特性的一個物理指標。

            耐火材料的熱導率是耐火材料的最重要的熱物理性能之一,是在高溫熱工設備的設計中不可缺少的重要數據,也是選用耐火材料的很重要的一個考慮因素。凱瑞得窯爐對于那些要求隔熱性能良好的輕質耐火材料和要求導熱性能良好的隔焰加熱爐結構材料,其熱導率尤為重要。采用熱導率小的材料砌筑熱工窯爐的內襯可以減少厚度或熱損失,節約能源采用熱導率大的材料作為隔焰板和換熱器,可以提高爐膛溫度和傳熱效率。

            耐火材料熱導率的大小直接決定其用途,也影響其抗熱震性、抗剝落性及抗侵蝕性。

            影響耐火材料熱導率的因素較多,也很復雜。首先,材料的熱導率與其化學組成、礦物(相)組成、致密度(氣孔率)、微觀組織結構有密切的關系。不同化學組成的材料,其熱導率也有差異。耐火材料的化學成分越復雜,其熱導率降低越明顯。晶體結構復雜的材料,熱導率也低。對于非等軸晶系的晶體,熱導率也存在各向異性。凱瑞得窯爐耐火材料中的氣孔多少、形狀、大小、分布均影響其熱導率。由于氣孔內的氣體熱導率低,因此氣孔增多會降低材料的熱導率。在二定的溫度以內,氣孔率愈大,熱導率愈低。相應地,耐火材料越致密,氣孔率越低,其熱導率應越高。其次,溫度是影響耐火材料熱導率的外在因素。

            多數耐火材料的熱導率在1~6 W/(m·K)之間、但SiC制品屬于高熱導率的材料。隔熱材料的熱導率在0.02~0.35 W/(m·K)之間,且隨溫度的升高而増大。

            由于影響耐火材料熱導率因素的復雜性,實際耐火材料的熱導率通?吭囼瀬頊y定。對于測量溫度不大于1250℃、熱導率小于25 W/(m·K)的不導電耐火材料按國家標準GB/T 17106-1997的試驗方法(平行熱線法,等同采用 ISO 8894-2:1990)進行;對于熱面溫度在200~1300℃、熱導率在0.03~2.00 W(m·K)的耐火材料按黑色冶金行業標準YB/T 4130-2005的試驗方法進行;對于測量溫度不大于1250℃、熱導率不大于2 W/(m·K)的定形隔熱耐火制品,按照國家標準GB/T 5990一1986的試驗方法進行(十字熱線法)。

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