陶瓷蓄热材料
蓄热及多孔陶瓷蓄热材料
显热 型的蓄热 材 料 在储 存 和 释 放 热能 时 ， 料 自 材
大及 整 体效 率不 高等缺 点 ， 而 限制 了它 的发展 。 从
维普资讯
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陶 瓷
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具 有 较高 的开 口气 孔率 ， 围绕这 一 目的 ， 目前 国 内外 在 制备 高孔 隙 多孔 陶瓷材 料 方 面 进行 了较 多 的研 究 。 主 要 包 括采 用 陶瓷纤 维材 料的纤 维 网状 结 构 的多孔 陶瓷
用 最多 和 最重要 的蓄热方 式 。
潜 热 型 蓄 热 可 以 分 为 ４类 ： 一 固 相 变 、 固 固一 液 相
开 发和利 用先进 的储 能技 术 已显 得 十 分 必要 ， 蓄热 而 材 料是储 能技 术的基 础 。材料 蓄 热的本 质在 于它 可将
一
变、 固一 气 相变及 液 一气 相 变 。 由 于后 ２种 相 变 方式
解 决 能 源 与 环 境 问 题 。 据 统 计 ， 国 的 工 业 部 门 能 源 中
种 蓄热 方式 的 优点是 操作 简单 ， 成本 低 ， 但在 释放 能 量 时 ， 温度 发生 连续 变 化 ， 能保 持 恒 温 ， 此 无 法达 其 不 因
到控 温 的 目的 ， 类 材料 蓄热密 度较 低 ， 该 盛装 容器 体积
近年 来 ， 合相 变储 热 材料应 运 而生 ， 复 其既能 有效
克服单 一 的无 机 物 或 有 机 物 相 变 储 热 材 料 存 在 的 缺
点， 又可 以改善 相变 材 料 的应 用 效 果 以及 拓 展其 应 用 范 围。 因此 ， 制复 合 相 变储 热 材 料 已 成 为储 热材 料 研
蜂窝陶瓷蓄热体
蜂窝陶瓷蓄热体蜂窝陶瓷蓄热体是一种常见的热交换和蓄热材料，广泛应用于工业和民用领域。
它的设计结构独特，能够有效地吸收和释放热能，提供稳定且持久的热源。
结构和原理蜂窝陶瓷蓄热体的基本结构由许多小孔组成，这些小孔被称为蜂窝孔，它们呈六边形或四边形的形状排列。
蜂窝孔的大小和形状可以根据具体的应用需求进行调整。
蜂窝陶瓷蓄热体通常由高热容量的陶瓷材料制成，如陶瓷纤维、氧化铝等。
这些陶瓷材料具有优异的导热性能和稳定的化学特性，能够承受高温环境下的蓄热和释放过程。
蜂窝陶瓷蓄热体的原理是利用其结构中的蜂窝孔来增加表面积，从而增加热传导效率。
当蓄热体暴露在高温环境中时，热量会被吸收并传导到蜂窝孔的表面。
蜂窝孔的壁面积大大超过了蓄热体的外表面积，从而增加了热量的吸收和储存能力。
应用蜂窝陶瓷蓄热体具有广泛的应用领域，下面列举几个主要的应用案例：1. 工业加热蜂窝陶瓷蓄热体广泛应用于各种工业加热设备中，如炉子、烧嘴等，用于提供稳定的热源。
它可以通过吸热和释热的循环过程，实现高效的热能利用，降低能源消耗。
2. 太阳能利用蜂窝陶瓷蓄热体可以作为太阳能热水器和太阳能发电系统中的蓄热介质。
它可以在白天吸收太阳能并将其储存起来，在晚上或阴天释放热量，提供持续的热能供应。
3. 燃气热水器蜂窝陶瓷蓄热体也被应用于家用燃气热水器中，用于快速加热和储存热水。
蓄热体可以在短时间内将水加热至适宜温度，并保持水温稳定，提供持续的热水供应。
4. 汽车尾气处理蜂窝陶瓷蓄热体还被广泛应用于汽车尾气处理系统中。
它可以有效地吸附和储存废气中的有害物质，并在适当的条件下释放出来进行进一步处理，以减少尾气对环境的污染。
优点和挑战蜂窝陶瓷蓄热体有许多优点，也存在一些挑战。
优点•高热容量和导热性能，能够快速吸收和释放热量。
•稳定的化学特性，能够承受高温环境下的蓄热和释放过程。
•结构紧凑，占用空间小，易于安装和维护。
•耐腐蚀和耐磨损，具有较长的使用寿命。
挑战•蓄热和释放过程中可能产生的热损失，降低了系统的热效率。
蜂窝陶瓷蓄热体换热效率和高度
蜂窝陶瓷蓄热体换热效率和高度一、引言蓄热体是近年来广泛应用于能源转换和储存领域的一种热传导材料。
蜂窝陶瓷蓄热体是其中一种常见的设计。
本文将探讨蜂窝陶瓷蓄热体在传热过程中的效率和高度对于换热性能的影响，并提供一些相关实验和研究结果。
二、蜂窝陶瓷蓄热体的结构和工作原理蜂窝陶瓷蓄热体是一种具有规则孔隙结构的热传导材料。
由于其良好的热容量和导热性能，它被广泛应用于太阳能集热器、储能系统等领域。
其工作原理基于材料内部孔隙结构的热传导和储能过程。
三、蜂窝陶瓷蓄热体的换热效率蜂窝陶瓷蓄热体的换热效率是评估其性能的重要指标之一。
换热效率取决于多个因素，包括材料的导热性能、孔隙结构的设计等。
1.材料的导热性能蜂窝陶瓷蓄热体的导热性能是影响换热效率的主要因素。
导热性能越好，热量在材料内部的传递速度就越快，从而提高换热效率。
研究表明，选择导热性能良好的材料，如具有高热导率的陶瓷材料，可以显著提高蓄热体的换热效率。
2.孔隙结构的设计蓄热体的孔隙结构对于换热效率也有着重要的影响。
通常，蜂窝陶瓷蓄热体会通过设计不同形状的孔隙结构来增加有效表面积，从而提高换热效率。
例如，增加蓄热体的高度可以增加其表面积，提高热量传递的速率。
四、蓄热体高度对换热性能的影响蓄热体的高度也是影响换热性能的重要因素之一。
高度不同会影响蓄热体的表面积和导热路径的长度，进而影响其换热效率。
1.高度与表面积的关系蜂窝陶瓷蓄热体的高度与其表面积成正相关。
增加蓄热体的高度可以增加其表面积，提高热量传递的速率。
然而，随着高度的增加，由于热量传递过程中存在阻力，换热效率不会线性增加。
2.高度与导热路径的关系蓄热体的高度也会影响导热路径的长度。
较长的导热路径会增加热传导的阻力，并降低换热效率。
因此，在设计蜂窝陶瓷蓄热体时，需要在高度和导热路径长度之间寻找最佳平衡点，以获得最高的换热效率。
五、实验和研究结果许多实验和研究都证明了蜂窝陶瓷蓄热体的换热效率和高度之间的关系。
陶瓷蓄热体工作原理
陶瓷蓄热体工作原理
陶瓷蓄热体是一种利用陶瓷材料的热传导性能，来实现热能储存和释放的装置。
其工作原理如下：
1. 储热阶段：当外部热源（例如太阳能或电加热器）为陶瓷蓄热体供热时，陶瓷材料会吸收并传导热能。
由于陶瓷材料具有较低的热导率，其内部会形成较高温度的热点。
2. 热传导阶段：一旦外部热源停止供热，陶瓷蓄热体内的热能将开始向周围环境传导。
由于陶瓷蓄热体内部温度高于环境温度，热能将会以热传导的方式从高温区域向低温区域传递。
3. 释放热能阶段：陶瓷蓄热体内部的热传导过程将导致热能的释放，使得外部环境得到陶瓷蓄热体储存的热能。
这种释放可以在较长时间内持续进行，从而为所需的热能供应提供持久的热源。
通过以上工作原理，陶瓷蓄热体实现了热能的储存和释放，使得其成为一种有效的热能存储装置，被广泛应用于太阳能热水器、辐射供暖等领域。
红柱石矽线石矿物陶瓷蓄热材料的性能
胺、 萘酚的性 能 及其 应 用 ［ ］ 环 境 科学 学报 ，９ ７ １ Ｊ． １９ ，７
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１９ （１ ． ９ ４ ）
［］ ６ 朱利 中， 戚群 ， 沈学优 ， 沈小强 ， 胡建 中．有机膨润土 吸附 苯胺的性能及其在 水处 理 中的 应用 ［ ］ 环境 污染 与 防 Ｊ．
陶瓷金属蜂窝蓄热体
陶瓷金属蜂窝蓄热体1. 引言陶瓷金属蜂窝蓄热体是一种高效的热能储存和释放材料，广泛应用于工业生产和能源领域。
本文将从材料特性、制备工艺、应用领域和未来发展方向等方面进行详细介绍和分析。
2. 材料特性陶瓷金属蜂窝蓄热体具有以下特点： - 高热容量：陶瓷金属蜂窝蓄热体能够在较短时间内吸收和释放大量热能，具有较高的热容量，可以实现高效的热能储存和释放。
- 良好的热传导性：蜂窝结构使得热能能够快速传导到整个材料中，提高了热传导效率，减少了能量损失。
- 耐高温性：陶瓷金属蜂窝蓄热体能够在高温条件下长期稳定运行，适用于各种高温工艺和能源系统。
- 耐腐蚀性：陶瓷金属蜂窝蓄热体具有良好的耐腐蚀性能，能够在恶劣环境中长期使用。
3. 制备工艺陶瓷金属蜂窝蓄热体的制备主要包括以下步骤： 1. 材料选择：选择具有高热容量和耐高温性的陶瓷和金属材料作为基础材料。
2. 切割和加工：将陶瓷和金属材料切割成蜂窝结构的形状，并进行表面处理，提高材料的热传导性能。
3. 焊接和连接：将切割好的陶瓷和金属蜂窝结构进行焊接和连接，形成完整的蓄热体结构。
4. 表面涂层：对蓄热体进行表面涂层处理，增加材料的耐腐蚀性和热传导性能。
5. 检测和调试：对制备好的陶瓷金属蜂窝蓄热体进行检测和调试，确保其性能符合要求。
4. 应用领域陶瓷金属蜂窝蓄热体在以下领域有广泛的应用： 1. 工业生产：用于高温工艺的热能储存和释放，如炼铁、炼钢、炼化工等行业。
2. 太阳能热能利用：用于太阳能集热器的热能储存和利用，实现持续供热和供暖。
3. 能源系统：用于能源系统的热能储存和调节，提高能源利用效率。
4. 建筑节能：用于建筑的热能储存和释放，实现节能减排和舒适的室内环境。
5. 未来发展方向陶瓷金属蜂窝蓄热体在未来的发展中有以下几个方向： 1. 提高热容量：通过材料的改良和结构的优化，提高陶瓷金属蜂窝蓄热体的热容量，实现更高效的热能储存和释放。
2. 提高热传导性：通过表面处理和材料选择，提高陶瓷金属蜂窝蓄热体的热传导性能，减少能量损失。
陶瓷蜂窝体在蓄热燃烧系统中的应用研究
陶瓷蜂窝体在蓄热燃烧系统中的应用研究摘要：介绍了新型蓄热材料陶瓷蜂窝体的优良性能，技术特点，以及采用该蓄热体的所产生的巨大的优势。
关键词：陶瓷蜂窝蓄热换热工业炉：中图分类号： tk513 文献标识码： a 文章编号：1.应用背景石油化工以及使用有机溶剂的行业，如喷漆、印刷行业、覆铜板、pcb、汽车等行业经常排放出含有挥发性有机化合物（volatile organic compounds,voc）的气体,这些气体大多数都是有害气体，对人的健康构成了极大的威胁；同时，也造成了严重的环境污染。
比如，一些voc气体能够和发生化学反应，形成光化学烟雾；另有一些voc则对大其中的臭氧层构成了破坏。
因此，合理的对这些废气的处理，显得格外的必要和迫切。
对于这些废气的处理，目前国际上应用的比较成熟的是蓄热式热氧化法，在所采用的蓄热材料上，我们经常采用的是普通的耐火砖，由于其比表面积不大，因此设备的体积相当庞大，且热回收率较低，而采用陶瓷蜂窝作为填料后，由于其具有很高的比表面积和高的热容，单位体积的传热面积高达100～600m2,甚至更多，故体积可大大缩短。
同时，由于高的热传播速率，阀的切换时间也由以前的几十分钟缩短到几分钟，甚至十几秒的时间。
这大大有利于减少炉内的温度波动。
本文将重点对陶瓷蜂窝体燃烧系统做以介绍。
2.蓄热燃烧机理如图1所示为一蓄热燃烧装置的简图。
该系统主要由一个燃烧室、两个陶瓷填料床和两个切换阀组成。
废气最初先进入左边的填料塔,里面的填料对废气进行预热，同时填料本身得到冷却，然后废气进入燃烧室燃烧除去里面的有机废弃物，接着，生成的烟气一部分由热旁路流出（用于加热导热油），其余的烟气则经过右边的填料塔，得到冷却，最后排除至大气；当走边填料塔里面的填料温度低于某一预定值后，切换阀起作用，废气先经过右边填料塔，然后经过燃烧室和左边填料塔，最后排除至大气，这样周而复始，完成循环，达到除去voc的目的。
3.陶瓷蜂窝的结构及其性能3.1 结构特点陶瓷蜂窝体为蓄热元件，如图2，其壁厚较薄，约为0.2～0.5mm，蜂窝的单元间距约为1～3mm，和其他的蓄热材料相比，具有较大的比表面积。
蓄热体蜂窝陶瓷
蓄热体蜂窝陶瓷
蓄热体蜂窝陶瓷是一款全新技术，它结合了高分子聚合物系统和
微细粉末制作工艺，有效地将太阳能加热存储起来，能够满足室内热
水加热，供暖空调和提供蓄热电力的需要。
蓄热体蜂窝陶瓷由若干个独立的多孔的球体组成，每个球体有着
不同的设计，当太阳光线照射到这些球体上时，这些球体就会变成一
个多层次、不同尺寸的陶瓷集群，使得太阳能更好地储存在球体之中。
蓄热体蜂窝陶瓷能够为电阻式加热设备提供持久的供热源。
用户可以
将其作为蓄热储能系统，将无法立即使用的太阳能储存起来，可以在
一定期限内进行释放。
同时，蓄热体蜂窝陶瓷具有耐热、耐腐蚀、耐候性强的特点，可
以抵抗外界的强烈热源，防止体系中的热能散失，进一步提升储热效果，为用户提供更安全和耐用的能源储存技术。
同时，蓄热体蜂窝陶
瓷的体积比更小，使得体系可以更加紧凑，可以在任何空间上都得到
有效的储能，增加储热系统的可安装性和可部署性。
总之，蓄热体蜂窝陶瓷是一项创新技术，可以有效地增加储热效率，节能环保，为人们提供安全、可靠、可行的储能方案，再次改善
人们的生活。
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收李稿朝日 祥期，副：$教!万!授"方%；$!#数""!%!据!"" 安徽省马鞍山市。
用寿命极短，一般在三个月，严重时仅二个月。 从而导致设备不能正常连续生产，作业率降低、 原材料等方面的浪费巨大。目前大部分使用厂 家，在选材上仍然存在着盲目性，造成这种不必 要的浪费现象仍在继续进行着。为此，本文根 据从现场提取的损坏的蓄热材料进行分析，以 便为蓄热材料的选取提供有益的指导。 $ 蓄热材料的性能要求
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（#）密度和比热要求 作为蓄热载体，最主要的是要具有尽可能
高的贮热能力，而衡量物体贮热能力大小的参 数为（在无相变时）物体的密度与比热的乘积， 这个量 越 大，表 明 单 位 物 体 的 贮 热 能 力 越 大。 贮热能力大的物体，在额定贮热量的条件下，需 要的体积小，便于设备在整体上缩小体积。因 此，无论是提高密度还是提高比热都可以达到 增加蓄热能力的目的。由于单一物质的密度和 比热与物质的物性密切相关，一般难以人为改 变。但蓄热材料为多种单一物质复合而成的耐 火陶瓷材料，根据耐火材料的有关性能，其致密 度越高，材料的密度越大，其组成物质中密度大 的含量越高，材料的密度越大。但是材料的致 密度对材料的抗热震稳定性有很大影响，致密 度越高，其热震稳定性越差。而且有些密度大 的物质又会对组成材料的耐火性能有着直接地 负面影响。因此在选择蓄热材料的配方时，应 在保证材万料方抗数热据震稳定性的前提下，有尽可能
万方数据
相。而从1图看，在氧化性气氛中，在有氧化铁 （+,$%&）存在时，"#$%&／()%$ 的比值小于莫来石
组成 时，在 *&0-. 或 较 高 温 度 下 形 成 液 相，而 "#$%&／()%$ 比值大于莫来石组成的材料至少要 到*!2-.的温度才形成液相，*$*-. 的温度， 是加热炉排 气 十 分 容 易 达 到 的 温 度，*&0-. 温 度是高产加热炉容易接近和达到的温度，因此 在上述条件下陶瓷材料十分容易达到低温熔化 或软化的温度，造成材料软化粘结的现象将难 以避免。 ! 结论
为进一步证实蓄热陶瓷材料损坏的原因与 烟气中的氧化铁有关，分别将损坏的陶瓷球和
$$卷!期 $--&36
冶金能源
!5
图! "#$%&’()%$’氧化铁系统固面投影图
蜂窝陶瓷切割开来，经磨光抛光后，在电子显微 镜下观察，并获取照片图*、图$和图&（略）。
陶瓷球切片取样部位为陶瓷球的圆心部位 和蜂窝陶瓷的软熔部分。从陶瓷球切片的偏光 照片中可清晰看出，发白部分在电镜下呈反光 状态，为铁的氧化物，暗淡处为非金属矿物。金 属铁的氧化物不仅侵蚀了陶瓷球的边缘部分， 而且侵蚀到陶瓷球的中心部位。并且有大量的 氧化铁弥散分布在陶瓷球的内部，可见在陶瓷 球边缘部位有足够浓度的氧化铁与陶瓷材料反 应，从而形成低熔点物质，造成陶瓷球的软熔和 粘结。从 蜂 窝 陶 瓷 切 片 的 偏 光 照 片 中 可 以 看 出，不仅 有 大 量 的 氧 化 铁，而 且 有 少 量 白 色 亮 点，为金属铁。在大量的氧化铁中至少含有一 定量的氧化亚铁（+,%）。而氧化亚铁在*$*-. 的温度下就会形成液相，可见造成蜂窝陶瓷软 熔堵塞的现象将是不可避免的。
根据蓄热式热交换器的工作原理及工作特 点，对蓄热材料提出了以下要求：
（L）高温要求 蓄热式热交换器的优点之一，在于能够克
服常规金属换热器不能在高温下长期工作的弱 点。无论是高温余热回收，还是实现高温预热， 蓄热介质必须首先满足长期在高温下工作的要 求，因此，其耐火度必须达到耐火材料的耐火度
##
冶金能源
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/*-.>)’.1’
（4-)1’5-’6273’89+:;2<)-+=+.9） （()2-.?2@7+-*-?A822=B7+1C(+D）
（"）良好的导热性 蓄热材料作为热的载体，工作中要求具有
把热量及时吸收和放出的能力，才能在与流动 介质的热交换过程中，把流动介质的热量传递 到蓄热介质的内部并及时地释放给被预热介 质，这种及时吸热放热的特性，要求蓄热载体材 料必须具有良好的导热性能。导热性能越好， 其体积利用率越高，蓄热设备的体积及用材可 以减少。有利于设备的微型化，对设备的布置 安装有利。
参考文献(1条) 1.李广平 相图基础与耐火材料相平衡 1994
相似文献(2条)
1.期刊论文 王雪松.李朝祥.樊远.黄若诚.WANG Xue-song.LI Chao-xiang.FAN Yuan.HUANG Ru-cheng 红
柱石矽线石矿物陶瓷蓄热材料的性能 -矿产综合利用2006(2)
根据蓄热式加热炉的生产实际,通过比较蓄热材料中各种矿物组成的性质差异,选择了红柱石、矽线石为骨料,配加α-Al2O3、镁砂,经过 合适的成型和烧结工艺,制作成蓄热陶瓷球.用水骤冷实验法测试不同配方制作的陶瓷球在高温下的抗热震性能和用坩埚法测试陶瓷球抗 Fe2O3、FeO渣侵蚀性能.结果表明:以红柱石为骨料,适当添加α-Al2O3的蓄热球抗热震性能较好,急冷急热次数平均达到20次;以矽线石为骨 料,适当添加镁砂粉的蓄热球抗渣性能较好.
参考文献
* 李广平等3相图基础与耐火材料相பைடு நூலகம்衡3北京：冶金工业 出版社，*44!
张长保 编辑
陶瓷蓄热材料的损坏机理
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李朝祥， 王雪松， 王志贵 李朝祥,王雪松(安徽工业大学)， 王志贵(承德钢铁集团公司)
冶金能源 ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY 2003，22(4) 11次
!!卷#期 !%%"&’
要求。 （!）高热震稳定性 由于长期处于急冷急热这样恶劣的工作环
境，经常地承受着因内外温差变化而引起的应 力的作用，因此对材料的抗热震稳定性提出了 较高的要求。如果达不到相应的要求，蓄热材 料在频繁的温度变化过程中，会因为温度应力 的影响而破裂甚至粉碎，造成热交换器气流通 道的阻塞，从而造成热交换器不能正常工作。
本课题以蓄热式加热炉的设计计算为研究对象，对加热炉蓄热材料的选型及加热燃烧系统的确定进行了详细的论证和计算，确定了在步 进式加热炉上采用高温蓄热式燃烧技术，使该加热炉的装备技术达到了世界先进水平，实现了节能、降耗、环保及使用寿命长、生产率高的 目的。
根据资料〔*〕表 明，铝 ’ 硅 系 陶 瓷 材 料 受 氧 化铁的影响不仅与氧化铁的浓度有关，而且与 铝、硅质材料的矿物组成及气氛有关。
根据 "#$%&’()%$’氧化铁系统固面投影 图，由图!中/图可见，在还原性气氛中，含莫 来石和方石英的硅酸铝材料，只要吸收少量的 氧化亚铁（+,%），就 会 在 低 于 *$*-. 的 温 度 下 形成液相；而含莫来石和刚玉的高铝材料，却要 到*&0-.并吸收大量的 +,% 之后，才会形成液
高的致密度。 （$）抗渣性要求 蓄热材料在使用过程中，由于不可能与熔
融金属液接触，因此抗渣性往往容易被人们忽 略。但是从目前的损害情况和机理分析看，恰 恰是蓄热材料的抗渣性弱，而招致损坏。因为 在加热 炉 的 炉 气 烟 尘 中，含 有 大 量 的 氧 化 铁。 不管是氧化铁还是氧化亚铁，一旦与耐火材料 接触，在加热炉的温度条件下，形成低共熔物， 降低材料的软熔温度。因此，在正常使用过程 中，并非因为蓄热材料的软熔温度低，而造成材 料的软化或熔化，而是由于氧化铁的存在，降低 了材料的软化或熔化温度。最终造成软熔的材 料堵死了材料的气流通道，造成蓄热器内气流 不畅，严 重 时 气 流 不 通，热 交 换 器 无 法 正 常 工 作，不得不停炉检修，更换材料。因此，蓄热材 料同样必须具有良好抗氧化铁侵蚀的能力。 " 蓄热材料损坏的成因和机理
根据蓄热体材料的使用性能要求和所经受 的急剧变化的温度环境，材料的抗热震稳定性 成为大多数用户所关心的主要问题。为了增加 蓄热材料的蓄热量，体积密度（或比重）同时成 为选材时的另一项指标。抗热震稳定性与密度 在一定程度上具有互斥性，密度越高，抗热震稳 定性一般来说都比较差。相反，抗热震稳定性 较好的材料，其密度就不会太致密。粘土质、高 铝质材料具有较好的抗热震稳定性，因此成为 首选蓄热材料。在加热炉条件下，炉气中多多 少少含有一定量的氧化铁粉尘，而且粉尘的颗 粒都比较细小。在使用过程中，蓄热器最上层 表面，在与气流热交换的同时，也充当着过滤器 的作用，长期以往，大量的氧化铁聚集在蓄热器 的最上层。在加热炉温度条件下，或是氧化亚 铁熔化或是铝硅质材料与氧化铁反应降低了材 料的软熔温度，致使球形蓄热体材料相互粘结 成块，蜂窝状陶瓷的气孔全部被软熔物质堵死。