隔热耐火材料是指气孔率高、体积密度低、导热率低的耐火材料.隔热耐火材料又称轻质耐火材料.它包括隔热耐火制品、耐火纤维和耐火纤维制品.
隔热耐火材料的特征是气孔率高,一般为40%～85%;体积密度低,一般低于1.5g/cm3;热导率低,一般低于1.0W( m·k).它用作工业窑炉的隔热材料,可减少炉窑散热损失,节省能源,并可减轻热工设备的重量.隔热耐火材料机械强度、耐磨损性和抗渣侵蚀性较差,不宜用于炉窑的承重结构和直接接触熔渣、炉料、熔融金属等部位.
隔热耐火制品是指气孔率不低于45%的耐火制品.隔热耐火制品的种类很多.其分类方法主要有以下几种:
(1)按使用温度分为低温隔热耐火材料(使用温度为600～900°C)、中温隔热耐火材料(使用温度为900～1200°C)和高温隔热耐火材料(使用温度大于1200°C).
(2)按体积密度分为一般轻质耐火材料(体积密度为0.4～1.0g/cm3)和超低轻质耐火材料(体积密度低于0.4g/cm3).
(3)按原料分为粘土质、高铝质、硅质和镁质等隔热耐火材料.
(4)按生产方法分为燃尽加入法、泡沫法、化学法和多孔材料法等隔热耐火材料.
(5)按制品形状分为定形隔热耐火制品和不定形隔热耐火制品.
隔热耐火制品和致密耐火制品有所不同,主要方法有燃尽加入物法、泡沫法、化学法和多孔材料法:
(1)燃尽加入物法.该法是将锯木屑等可燃或可升华添加物放入泥料中.均匀混合,然后用挤坯法、半干法或泥浆浇注法成型,干燥后烧成.可燃或可升华添加物在烧成过程中烧掉,留下空孔,成为隔热耐火制品.
(2)泡沫法.该法是将泡沫剂放入打泡机中加水搅拌而制得细小均匀的泡沫,再将泡沫加入泥浆中共同搅拌成泡沫泥浆,注入模型,连同模型一同干燥,脱模,在1320°C～1380°C(对高铝隔热耐火砖而言)下烧成,经过加工整形即成制品.
(3)化学法.它是在制砖工艺中利用化学反应产生气体而获得一种多孔砖坯的方法.通常利用的化学反应如碳酸盐和酸、金属粉末加酸、苛性碱和铝粉等.可以利用的化学反应必须是比较缓慢而能控制,否则在倾注入模时受机械扰动气泡即行消失.如反应太快,可加入抑制剂如过氧化氢与二氧化锰.在细粉原料泥浆中混入发生气泡的反应物获得稳定的泡沫泥浆,注入模型,干燥后烧成.此法制造纯氧化物隔热耐火制品,其气孔率可达到55%～75%.
(4)多孔材料法.该法是利用膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和硅藻土等天然轻质原料,通过人工制造的各种空心球为原料,加一定的结合剂,通过混合、成型、干燥、和烧成等工序而制成隔热耐火制品.