張德信：絕熱材料與耐火材料的區(qū)別與關(guān)系

中國絕熱節(jié)能材料協(xié)會顧問、高級工程師 張德信

　　怎樣理解絕熱材料與耐火材料？

　　絕熱材料是保溫、保冷、隔熱材的總稱。在國家標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則》依據(jù)GB/T4272中規(guī)定將導(dǎo)熱系數(shù)小于或等于0.08W/（m·k）的材料，密度不大于300Kg/m³的稱為絕熱（保溫）材料。絕熱材料系指不易傳熱的，對熱流具有顯著阻抗性的材料或材料復(fù)合體。絕熱制品是指被加工成至少有一面與被覆表面形成一致的各種絕熱材料制品。如：板、氈、毯、管殼及復(fù)合體等。絕熱材料的分類有哪些，見下表：

　　耐火材料是依耐火度不低于1580℃的材料稱為耐火材料。一般指無機(jī)非金屬材料及制品，也包括天然礦石。按照國家標(biāo)準(zhǔn)《耐火度試驗(yàn)方法》GB7322規(guī)定耐火度的測定范圍為WZ150-180（即1500-1800℃），所以我國一般將耐火度不低1580℃。GB7322實(shí)際上是指燒成的定形致密耐火材料制品，而在不定形耐火材料領(lǐng)域未采用。GB4513標(biāo)準(zhǔn)等效采用ISO1927-84《不定形耐火材料（致密與隔熱）分類》材料，其定義是指“其混合料的耐火度不低于1500℃”，并指出“有些不定形耐火材料雖然不完全符合上述定義，但符合本分類的規(guī)定，可以按本分類法進(jìn)行”。目前，國內(nèi)外有不少用于工業(yè)窯爐中低溫部位的不定形耐火材，其耐火度低1500℃，大概就是上述定義說明的原因，大量隔熱材料的耐火度還更低一些。

　　耐火材料的分類方法很多，大致有以下幾種：

　　按材料的主要化學(xué)成分分為：

　　硅酸鋁質(zhì)：以Al₂O₃和SiO₂為主要化學(xué)組成。

　　硅質(zhì)：SiO₂≥93%的硅磚。

　　鎂質(zhì)：以MgO為主的鎂磚，鎂鋁磚、鎂鉻磚、鎂碳磚等。

　　碳質(zhì)類：碳磚，石墨磚等。

　　其它白云石類，鋯英石及各種特殊組分的材料。在耐火澆注料中還有Al₂O₃含量≥90%的剛玉質(zhì)材料等。

　　也有按酸堿分類的：堿性耐火材料，如鎂質(zhì)系列。酸性類如硅磚。中性或弱酸性如硅鋁質(zhì)材料。

　　按耐火度分類：

　　耐火度在1500℃以下稱“耐熱”材料，耐火度在1580-1790℃稱普通耐火材料；耐火度在1790-2000℃稱高級耐火材料；2000℃以上都則稱特殊耐火材料。

　　按材料的密度致程度分類，體積密度在1.8t/m³以下者稱隔熱材料（制備烘干后試樣氣孔率不低于45%），體積密度在1.8t/m³以上者稱致密耐火材料。也有將體積密度在0.4t/m³以下者稱保溫材料（但用于窯爐內(nèi)襯者的應(yīng)稱隔熱材料）。用于窯爐及管道的外保溫者則應(yīng)稱保溫材料）。

　　按生產(chǎn)工藝分類：分為燒制耐火材料及不燒耐火材料。后者又分為熱固性和常溫固化型兩類。此外還有電燒產(chǎn)品。

　　按產(chǎn)品出生產(chǎn)廠時(shí)的外形分類：分為定形制品-指產(chǎn)品形狀尺寸按出廠時(shí)的形狀。主要是各類磚類（包括致密和隔熱磚）。另外為不定形產(chǎn)品類。

　　絕熱材料制品與耐火材料有無交叉的品種？

　　按照耐火材料耐火度來分在絕熱材料中沒有耐火材料的品種，若按ISO1972致密與隔熱來分析，在絕熱材料制品中有兩個品種一個是高溫硅酸鈣絕熱制品，另一個硅酸鋁纖維及硅酸鋁纖維復(fù)合制品。與耐火材料的應(yīng)用中起到耐火與隔熱的作用。

　　高溫硅酸鈣制品的最高使用溫度是1000℃。普通硅酸鋁纖維制品及復(fù)合制品使用溫度有850-1750℃。

　　高溫硅酸鈣絕熱制品產(chǎn)量不是很大，每年只有幾十萬立方米。硅酸鋁纖維制品33萬噸左右，與耐火材料的問題相比，還只是零頭。

　　絕熱材料與耐火材料的關(guān)系

　　絕熱材料在工業(yè)窯爐設(shè)備管道的應(yīng)用中起著保溫與隔熱的作用、耐火材料在工業(yè)窯爐起著耐火的作用。因?yàn)楦鞣N工業(yè)窯爐在做完耐火內(nèi)襯后都要各自的環(huán)境條件與需求需進(jìn)行隔熱與保溫。從當(dāng)前的氣候變暖，控制碳排放指標(biāo)的任務(wù)下，可以說各個工業(yè)企業(yè)，為了完成節(jié)能減排指標(biāo)。在各組向周圍環(huán)境散熱的生產(chǎn)設(shè)備、管道及其附件外表面都要進(jìn)行保溫隔熱，通過節(jié)能改造減少能源消耗，降低碳排放。應(yīng)該說絕熱材料是耐火材料的好兄弟、好朋友，通過耐火材料與絕熱材料的合理搭配使用，達(dá)到節(jié)能減排的目的是很有意義的。

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