窯爐用耐高溫保溫材料的保溫原理及性能分析

在現(xiàn)代工業(yè)熱工設(shè)備中，保溫材料的運(yùn)用已經(jīng)非常的廣泛。不管從節(jié)能環(huán)保或者是從企業(yè)本身的經(jīng)濟(jì)效益來考慮，保溫隔熱材料都是未來工業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。榮盛耐材在現(xiàn)價(jià)段的工業(yè)窯爐設(shè)備中常用的保溫材料有保溫磚、保溫澆注料、硅酸鋁纖維制品系列、陶瓷纖維制品系列、硅酸鈣制品系列等等。這些保溫材料突出的性能就是能保溫隔熱，那么下面我們就來具體分析一下，保溫材料保溫隔熱的原理及性能特點(diǎn)。
保溫隔熱材料主要通過熱能傳遞的方式起到隔熱保溫的作用。熱能傳遞的方式有對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射以及他們之間的互助。因?yàn)闃s盛耐材保溫隔熱耐火材料由氣體和固體兩相組成，所以熱量也就在相內(nèi)及相界面來傳遞。保溫隔熱耐火材料的保溫效果關(guān)鍵在于它的組織結(jié)構(gòu)，即使在1500℃的溫度下，固相傳導(dǎo)依然是主要的熱量傳遞方式。故相對(duì)于致密耐火材料而言，保溫隔熱材料的多孔結(jié)構(gòu)可以被看做是氣相隔離了固相，由固相傳導(dǎo)變成了氣相傳導(dǎo)，從而降低了導(dǎo)熱系數(shù)。


當(dāng)熱量從高溫面?zhèn)鬟f時(shí)，首行的是固相熱傳導(dǎo)，遇到氣孔后，傳熱路線增加一條：通過氣孔內(nèi)的氣體對(duì)流傳熱，另一條仍通過固相傳遞，但是傳熱方向已經(jīng)發(fā)生了變化，總熱傳導(dǎo)路線延長。此外，熱量還可通過輻射進(jìn)行能量傳遞，雖然這部分能量在低溫時(shí)很小，可忽略不計(jì)，但輻射能與溫度的三次方成正比，高溫時(shí)輻射傳熱作用非常顯著。
在保溫材料中直觀表現(xiàn)其性能的指標(biāo)是導(dǎo)熱系數(shù)，影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素有材質(zhì)、孔隙率、開口狀態(tài)、潮濕程度以及環(huán)境溫度。不同種類的材料導(dǎo)熱系數(shù)不相同；不同性能的榮盛耐材保溫材料達(dá)到設(shè)計(jì)的熱阻要求所需的絕熱層厚度也不同；同樣的材質(zhì)、不同的容重，導(dǎo)熱系數(shù)也不相同。材料的孔隙率越高，其保溫隔熱的效果就越好。
保溫材料隔熱性能的好壞是由材料導(dǎo)熱系數(shù)的大小所決定的。導(dǎo)熱系數(shù)越小，保溫隔熱性能越好。材料的導(dǎo)熱系數(shù)，與其自身的成分、表觀密度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及傳熱時(shí)的平均溫度和材料的含水量有關(guān)。一般地說，表觀密度越輕，導(dǎo)熱系數(shù)越小。但對(duì)松散的纖維材料而言，當(dāng)表觀密度小于極限值時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)隨表觀密度的減少而增大。
在材料表觀密度、平均溫度、含水量等完全相同的條件下，多孔材料單位體積中氣孔數(shù)量越多，導(dǎo)熱系數(shù)越小；松散顆粒材料的導(dǎo)熱系數(shù)，隨單位體積中顆粒數(shù)量的增多而減小；松散纖維材料的導(dǎo)熱系數(shù)，則隨纖維截面的減少而減少。