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高爐熱風爐用硅磚導熱系數(shù)是多少,如何提高?
發(fā)布時間:2021/5/31 16:53:18 點擊率: 來源:高鋁磚廠家 作者:榮盛耐材硅磚是氧化硅耐火材料的主要類型,其中SiO2的質(zhì)量分數(shù)不低于93%。硅磚是典型的酸性耐火磚,對酸性爐渣有很好的抵抗力,對Al2O3、FeO、Fe2O3等氧化物也有很好的抵抗力,但對堿性爐渣的抵抗力較差,容易被CaO、K2O、Na2O等氧化物破壞。硅磚的荷載軟化溫度高達l640-1680℃,長期使用在高溫下相對穩(wěn)定。但是硅磚抗熱震性差,耐火性不夠高。硅磚的性能,包括化學礦物組成、真密度、體積密度、耐火性、荷載軟化溫度、高溫體積穩(wěn)定性、耐熱震性和耐渣性,與原材料的性能、晶體變化狀況和制造工藝密切相關(guān)。
硅磚雖然耐火性不是很高,但荷載軟化溫度高,高溫結(jié)構(gòu)強度大,長期使用600℃以上穩(wěn)定性好,能抵抗酸性爐渣的侵蝕。因此,目前主要用于玻璃窯爐和焦爐的建設(shè)。用硅磚砌筑焦炭化室隔墻,在高溫下穩(wěn)定性和氣密性好,使用壽命可達10-15年。如果使用得當,可以達到25年以上。硅磚曾用作酸性轉(zhuǎn)爐的襯磚。過去,硅磚廣泛用于電爐屋頂、反射爐屋頂、蓄熱室和沉渣室,現(xiàn)已逐漸被高鋁磚和鎂鋁磚所取代。
耐火磚的熱傳導性(熱傳導率)
耐火磚的熱傳導性(熱傳導率)(thermalconductivity)通常用熱傳導率來表示。熱傳導率表示在能量傳遞過程中,在單位時間內(nèi)、單位溫度梯度下,單位面積通過的熱。
各種耐火磚的導熱性如下圖所示。不同材料的導熱性往往差別很大。在常溫下,各種耐火磚的導熱性可以從幾%到幾十(w/(m·℃)不等,比較高值和比較低值相差近千倍。隨著溫度的升高,各種耐火磚的導熱性差雖然趨于降低,但差別還是很大的。比如1000℃,輕質(zhì)硅石的導熱性只有0.35W/(m·℃)左右;再結(jié)晶碳化硅產(chǎn)品約為17.5W/(m·℃);石墨可以高達35W/(m·℃)。
除了溫度的影響,耐火磚的熱導率還與其化學礦物組成和組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。當耐火磚由晶體組成時,晶體的性質(zhì)對熱導率有明顯的影響。眾所周知,無機非金屬材料的熱導率一般比金屬低很多。這是因為無機非金屬材料不同于帶有金屬鍵的金屬,只有很少的自由電子。這種材料中自由電子引起的熱傳導極其有限,主要取決于晶格振動偏離諧振程度。偏離諧振程度越大,熱傳導率越小。然而,晶格振動的偏離程度隨著各種成分物質(zhì)摩爾質(zhì)量的差異而增加,因此單質(zhì)的熱傳導率比較大(石墨的熱傳導率較大就在于此)。
結(jié)構(gòu)復雜的晶體對晶格的熱輻射作用較大,導熱系數(shù)較小。例如MgO,A12O3和MgAl2O4是同等軸晶,但是由于MgAl2O4結(jié)構(gòu)復雜,導熱系數(shù)較低。不同方向的晶體,沿著晶體中質(zhì)點密集的方向,導熱系數(shù)較大。例如,應時沿c軸方向的質(zhì)點堆積較密,其導熱系數(shù)(13.6W/(m·℃)大約是垂直于c軸方向的2倍(7.2W/(m·℃)。再比如層狀結(jié)構(gòu)的石墨,平行于層向的導熱系數(shù)大約是垂直于層向的4倍。
如果晶體有缺陷,如果形成替代固溶體,晶體結(jié)構(gòu)的規(guī)則性會受到破壞,導致熱散射,導致熱導率下降。其他晶體缺陷,如空位、位錯等。,也有類似的影響。同樣,由于晶界的熱散射,多晶材料的熱導率低于單晶材料;由細晶粒組成的材料低于粗晶粒。材料中含有雜質(zhì),因為也有散射,導熱性也降低。
當耐火磚含有玻璃相時,由于非晶體結(jié)構(gòu)無序,原子之間的碰撞概率高,導熱系數(shù)低于晶體。當耐火磚含有氣孔時,由于氣體的導熱比固體小,隨著氣孔率的增加,材料的導熱降低。這是多孔材料導熱低的基本原因。
熱風爐硅磚的性能特點。
熱風爐用硅磚是以鱗石英為主晶相,用于高爐熱風爐高溫部位的硅耐火產(chǎn)品。熱風爐用硅磚應具有以下特點:
(1)在長期高溫和負荷條件下,體積穩(wěn)定,高溫蠕變率低。
(2)600度以上抗熱震性能好,能適應熱風爐溫度的變化,保持磚砌完整。
(3)良好的耐化學腐蝕性。
(4)導熱性大。
根據(jù)冶金標準(YB/T133-1998),熱風爐用硅磚的品質(zhì)定為RG-95,根據(jù)用途分為爐頂、爐墻磚和格子磚。
如何提高硅磚的導熱性?
制造高密度硅磚,添加CuO、Cu2O、TiO2、Fe2O3、(FeO)等導熱性高的添加劑,可以提高硅磚的導熱性。
例如,以SiO2含量為98.23%的結(jié)晶硅為原料,以亞硫酸紙漿廢液為結(jié)合劑,鐵鱗和石灰乳為礦化劑,以金紅石(TiO2)為添加劑,可以提高硅磚的熱傳導率。金紅石加入量為1.5%時,硅磚的熱傳導率為2.66W/(m.k)。
高爐熱風爐用硅磚導熱系數(shù)是多少?
硅磚導熱系數(shù):0.815+0.756*0.001(W/m.k),輕質(zhì)硅磚導熱系數(shù)暫無,歡迎來電咨詢或技術(shù)交流。
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