경량내화벽돌은 열전도율이 낮고 열용량이 낮은 내화벽돌을 말하며, 열전도성 벽돌이라고도 합니다.절연 내화물 벽돌. 경량 내화 벽돌은 일반적으로 다공성이 높고 부피 밀도가 낮으며 일반적으로 단열 내화 벽돌이라고도 합니다. 전통적인 경량 내화 벽돌은 내식성, 강도 및 내마모성이 좋지 않습니다. 일반적으로 작업 표면 재료로 직접 사용되지 않지만 작업 표면 뒤에 단열층으로 배치됩니다. 그러나 경량 단열 내화 벽돌이 작업 표면에 가까울수록 단열 효과가 더 좋습니다. 에너지 보존 및 방출 감소에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 작업 표면에 직접 사용할 수 있는 고강도, 고온 저항성, 내식성 경량 내화 벽돌의 개발 및 연구가 광범위한 주목을 받았습니다.
1. 경량 내화벽돌의 분류
산업용 가마의 핵심 단열재인 경량 벽돌은 화학적 광물 조성의 차이, 사용 온도, 존재 형태, 미세 구조 등의 특성에 따라 다양하게 분류됩니다.
화학적 광물 조성의 관점에서 단열 내화 벽돌 제품군에는 알루미나 단열 벽돌, 고알루미나 경량 벽돌, 멀라이트 경량 단열 벽돌, 실리카 경량 벽돌, 점토 단열 내화 벽돌, 질석 경량 벽돌 및 규조토 경량 벽돌이 포함됩니다. 각 재료는 고유한 화학적 구성과 광물 구성으로 인해 다양한 내화 특성과 적용 가능한 시나리오를 나타냅니다.
사용 온도를 고려하면 경량 내화 벽돌의 분류가 더욱 세분화됩니다. 재소성 수축률이 1%~2% 이하인 온도 기준에 따라 저온 경량 내화 벽돌(사용 온도 600도 이하), 중온 경량 내화 벽돌(사용 온도 600~1200도)로 나눌 수 있습니다. 정도) 및 고온 경량 내화 벽돌(사용 온도가 1200도를 초과함). 그 중 고온 경량 내화 벽돌은 우수한 단열 특성으로 인해 산업용 가마에서 없어서는 안될 단열재가 되었습니다.
또한, 경량 내화벽돌의 존재형태 역시 그 분류에 있어 또 다른 차원을 제공한다. 분말, 성형, 섬유질 및 복합 경량 내화 벽돌인 다양한 형태의 경량 내화 벽돌은 다양한 적용 시나리오의 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 내화 기술의 다양성과 혁신을 보여줍니다.
마지막으로 미세구조의 관점에서 경량 내화벽돌은 기상 연속 구조형, 고상 연속 구조형, 고상 및 기상 연속 구조형으로 나눌 수 있다. 이 분류 방법은 경량 단열 내화 벽돌 내부의 미세 구조적 특성을 밝힐 뿐만 아니라 성능에 대한 심층적인 이해와 최적화를 위한 과학적 기반을 제공합니다.
2. 경량 내화벽돌의 단열 원리
경량 내화 벽돌을 제조할 때 따르는 기본 원리는 재료의 열전도도를 줄이는 것입니다. 경량 내화 벽돌에는 많은 수의 공극이 포함되어 있으므로 경량 내화 벽돌을 통한 열 전달 형태는 고체상과 기체 상 사이의 열 전달입니다. 고체상의 열전달 형태는 주로 전도이고, 기체상의 열전달 형태는 더 복잡합니다. 고온 영역에서 단열재 내부로 열이 전달되는 과정에서 기공을 만나기 전에, 열전도 효과는 고체상에서 발생합니다. 기공을 만난 후 열 전달 경로는 두 가지가 됩니다. 고체상을 통해 계속되는 것과 기공을 통해 전달되는 것입니다. 고체상을 계속해서 이동하는 부분의 경우 전도 방향의 변화로 인해 열전도 경로의 거리가 크게 늘어납니다. 즉, 열 저항이 커집니다. 기공을 통해 전달되는 열에는 가스를 통한 전도, 대류 및 복사 열 전달이 포함됩니다. 다양한 열 전달 모드의 구체적인 조건은 다음과 같습니다.
(1) 열전도: 일반적인 상황에서 가스의 열전도율은 매우 작습니다. 대부분의 경량 내화 벽돌의 기공에 있는 가스는 공기입니다. 표 9는 다양한 온도에서 공기의 열전도도를 보여줍니다. 공기의 열전도율은 고체 물질의 열전도율보다 훨씬 작습니다. 따라서 기공을 통해 전달되는 열은 매우 작습니다.
(2) 대류 열전달 : 대류 열전달은 주로 가스의 흐름을 통해 발생합니다. 대부분의 경량 단열 내화 벽돌의 기공은 매우 작기 때문에 기공 내 공기 흐름이 크게 제한되고, 가스 흐름 속도도 매우 작으며, 전달되는 열도 매우 작습니다. 기공 크기가 작을수록 기공 내 공기의 유동성이 나빠지고 대류를 통해 전달되는 액체의 양이 적어집니다. 기공 직경이 기공 내 기체 분자의 자유 경로보다 작으면 기체 분자는 이동을 멈추고 기체 대류를 통해 열이 전달되지 않습니다.
(3) 복사열 전달: 대부분의 경량 내화 벽돌의 기공에 있는 기체는 공기이고 기체 분자는 대부분 N2와 O2이므로 모두 대칭적인 이원자 분자 구조입니다. 이러한 가스 분자가 방사선을 흡수하고 방출하는 능력은 상대적으로 낮습니다. 따라서 기공을 통한 복사열 전달은 주로 기공의 고온 벽을 통해 저온 벽으로 이루어집니다. 그러나 전체적으로 기공을 통한 복사열 전달은 그리 크지 않습니다. 기공의 존재는 경량 내화벽돌의 단열능력에 큰 도움이 됨을 알 수 있다. 많은 경우 단열재 설계는 기공 도입을 중심으로 수행됩니다.
