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隔热砖的生产工艺

发布日期： 2018-06-11 17:14:12 阅读量（397）作者：

目前，隔热砖的生产仍采用挤压成型和烧成工艺,从而形成气孔，以达到所需要的密度和导热性利用烧成工艺，可以严格控制气孔的大小，从而保证其导热性。最好的隔热砖采用了硬木锯末，这种材料相对稀有，但遇水后不会产生像软木那样大的膨胀量，因此更易控制其气孔尺寸，当然这将会增加成本。

一种黏土与可燃材料相混合，如果这种可燃材料是锯未，那么它可以在结构中吸收水分，然后锯末将在水和黏土中发生膨胀，这个过程会持续1周到到1个月。再次将这批原料混合并通过压缩或挤压成型。成型后的砖进行空气干燥，由于其中的水分含量为25%〜40%，干燥需要较长的时间。干燥结束后，砖被送入干燥窑，在1000℃下干燥。在烧成环节，成型砖将被装入窑车，砖在窑车的码放必须小心，需要在砖的周围留出足够的空隙以保证气流流通，同时保证锯末在氧气中充分燃烧。加热速度也必须密切控制，避免发生温度骤变或锯末燃烧不充分。不能在构件上出现未充分燃烧的碳痕迹。

伴随着干燥和烧成过程，隔热砖的体积会缩小大约30%。砖坯通过机械加工制成六面体砖形，砖的尺寸在此进行准确控制，砖在实际成型过程中也会改变气孔的形状。我们会认为这些气孔是微小的球状孔，而事实上并非如此。在多数情况下，制造商通过标准砖(230mm×114mm×76mm)的114mm一面来检测其热导率,如果通过76mm—面,则导热率会提高20%,这是因为气孔形状发生了改变。

如今，砖的气孔结构可以通过发泡工艺成型.其中的化学试剂，例如氢氧化铝或氢氧化钠，添加到黏土原料中，从而形成起到隔热性能的气泡，因此利用此方法，黏土料浇注到发泡模具中，模具可以是砖形或更大的板型。隔热砖成型后，将其取出干燥和烧成，然后再通过机械加工或切削成各种所需形状。

这种生产方法的优点是：产量高;由于不要求塑性指标，可以生产最低密度的隔热砖。缺点是：很难控制气孔尺寸和气孔分布。由于密度低，耐剥落性也随之降低。

如果有可能采用发泡法，通过物理方法产生泡沫，那么将得到较好的产品，但气孔尺寸和分布会更难控制。

由图1所示的铝-硅图可以看出，铝含量越高，分级温度越高，但基本上随着密度增大，导热性降低，气孔率也降低。

隔热砖的生产工艺

图1 铝-硅图

33级和34级隔热砖由合成铝气泡制成，含有密闭的气孔,其导热性不会随着温度降低,但升到非常高的平均温度时其导热性再度攀升，如图2和表1所示。

33和34级隔热砖对比

图2 33和34级隔热砖对比

表1 各等级材料不同温度下导热率对比

各等级材料不同温度下导热率对比

静止空气是良好的隔热体，我们应充分利用这一特性,但在某些情况下，氧气在一些工艺中不能存在，因此采用氢气或一氧化碳替代,两者都有较大下降，在某种程度上其他碳氢化合物，例如一氧化碳可以在450℃下通过降低任何铁离子使碳进行分解,其他碳氢化合物在700℃下分解。氢降低更多，在大约1080℃下使硅转化成金属硅。氢同样具有更小的分子，因此在气孔中表现更加活跃,根据温度变化,氢的导热率是空气的5〜7倍。

氢中的隔热砖导热率比空气中高3倍，因此空气之外的炉子气氛是一个很重要的研究课题。