耐火砖的导热系数
耐火砖有关资料
《高铝质隔热耐火砖》国家标准编制说明1、任务来源根据国家标准化管理委员会国标委计划[2003]37号文的要求，由抚顺北方耐火厂等负责GB/T3995-1983《高铝质隔热耐火砖》国家标准（项目编号20031430-T-605）的修订工作，后又将“高温莫来石质隔热耐火材料”国家标准编制计划并入该项目。
因此,由我们负责组织、起草了GB/T3995-200X《高铝质隔热耐火砖》国家标准。
2、市场调查根据工作计划，我们成立了标准起草、制修订小组，并适时成立了市场调查工作组，对高铝质、高铝莫来石质隔热耐火砖的市场需求及技术发展情况进行了调查. 调查的主要企业有：1.抚顺石油化工公司2.东北特钢集团抚顺特殊钢股份公司3.抚顺新抚钢有限责任公司4.本溪钢铁有限责任公司5.本溪北营钢铁（集团）有限公司6.大庆油田化工有限公司7.吉林炭素股份有限公司8.吉林化工有限公司9.攀钢集团有限责任公司10.昆明钢铁有限责任公司通过一般性对比和分析，我们取得了较为一致的意见，认为：近20年来，高铝质隔热耐火砖市场已经发生了根本性的变化，随着我国对外开放程度的不断提高和对节能意识的不断增强，各企业对高铝质隔热耐火材料的需求不断增大，就产品的材质而言越来越向高纯度.低铁新品种发展；国外产品的大量涌入使国内高铝质隔热耐火砖使用标准、牌号比较混乱，尤其是莫来石质隔热耐火砖,同一产品有些技术指标基本雷同，但是，使用的标准却有很大不同；牌号也很混乱,不仅有美国的，也有日本的还有欧州标准等。
在我国莫来石质隔热耐火砖从无到有的发展起来，而使用温度也愈向高温---直接接触火焰的方向发展。
因此原GB/T3995－1983《高铝质隔热耐火砖》的国家标准,已经不能适应目前市场发展的情况，但是，由于该标准已使用多年，设计、生产与使用部门已经熟知，且运用较为方便，大部分指标并不落后。
只要把目前市场需要的莫来石质隔热耐火砖的标准加入其中，就可以使其更加完善。
常见材料导热系数(史上最全版)汇总
树脂玻璃钢 1900 0.4
碳酸钙玻璃 2500 1.0 有机玻璃PMMA 1180 0.18
1200 0.2
聚冼氨尼龙 1150 0.25 6.6%尼龙,25%玻璃纤维 1450 0.3 高密度聚乙烯HD 980 0.5
LD 920 0.33
910 0.22
,其实接触面积不到40%,又因为空气是
0.03w/m.k,填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气.
Q: 热量，W K: 导热率，W/mk A：接触面积
热量传递距离 △T：温度差 R: 热阻值
K=d/R。因为K值是不变的，可以看得出热阻R值，同材料厚度d是成
32～
Al 6063 201
Al 7075 130
材料名称 密度(kg/m3) 导热系数
铜 8900 380 硅合金铝 2800 160 黄铜 8400 120 铁 7800 50 不锈钢 7900 17
1390 0.17
700 0.18
K值，也并不完全是真正的导热率值。
同样的材料，导热率是一个不变的数值，热阻值是会随厚度发生变化的。
同样的材料，厚度越大，可简单理解为热量通过材料传递出去要走的路程越多，所耗的时间也越多，
对于导热材料，选用合适的导热率、厚度是对性能有很大关系的。选择导热率很高的材料，但是厚
、使用什么导热材料给客户，理论上来讲是很困难的一件事情。很难真正的通过一些简单的数据，来
导热系数高的物质有优良的导热性能。在热流密度和厚度相同时，物质高温侧壁面与低温侧壁
1~3毫米）后，会使炉管管壁温度超过允许值，
对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲，则要求导热系数越低越好。一般常把导热系
导热系数测量
导热系数测量在某些应用场合，了解陶瓷材料的导热系数，是测量其热物理性质的关键。
陶瓷耐火材料常被用作炉子的衬套，因为它们既能耐高温，又具有良好的绝热特性，可以减少生产中的能量损耗。
航天飞机常使用陶瓷瓦作挡热板。
陶瓷瓦能承受航天飞机回到地球大气层时产生的高温，有效防止航天器内部关键部件的损坏。
在现代化的燃气涡轮电站，涡轮的叶片上的陶瓷涂层（如稳定氧化锆）能保护金属基材不受腐蚀，降低基材上的热应力。
作为有效的散热器能保护集成电路板与其它电子设备不受高温损坏，陶瓷已经成为微电子工业领域关键材料。
若要在和热相关的领域使用陶瓷材料，则要求精确测量它们的热物理性能。
在过去的几十年里，已经发展了大量的新的测试方法与系统，然而对于一定的应用场合来说并非所有方法都能适用。
要得到精确的测量值，必须基于材料的导热系数范围与样品特征，选择正确的测试方法。
基本理论与定义热量传递的三种基本方式是：对流，辐射与传导。
对流是流体与气体的主要传热方式，对固态与多孔材料传热不起重要作用。
对于半透明与透明陶瓷材料，尤其在高温情况下，必须考虑辐射传热。
除了材料的光学性质外，边界状况亦能影响传热。
关于辐射传热方式的详细介绍见文献一(1)。
对于陶瓷材料而言传导是最重要的传热方式。
热量的传导基于材料的导热性能——其传导热量的能力(2)。
厚度为x 的无限延伸平板热传导可用Fourier 方程进行描述（一维热传递）：Q = -λ·△T／△xQ 代表单位表面积在厚度(△x)上由温度梯度(△T)产生的热流量。
两个因子都与导热系数（λ）相关联。
在温度梯度与几何形状固定(稳态)的情况下，导热系数代表了需要多少能量才能维持该温度梯度。
在对建筑材料（如砖）与绝热材料进行表征时，经常用到k 因子。
k 因子与材料的导热系数和厚度有关。
k –value = λ/ d这一因子并不能用来鉴别材料，而是决定最终产品厚度的决定因素。
现代电子元件与陶瓷散热器上通常发生的是动态（瞬时）过程。
传热练习题答案
传热练习题1、平壁炉的炉壁由厚120mm的耐火砖和厚240mm的普通砖砌成。
测得炉壁内、外温度分别为800℃和120℃。
为减少热损失，又在炉壁外加一石棉保温层，其厚60mm，导热系数为0.2 W·m-1·℃-1，之后测得三种材质界面温度依次为800℃、680℃、410℃和60℃。
(1) 问加石棉后热损失减少百分之多少？(2) 求耐火砖和普通砖的导热系数。
2、冷藏室的墙壁由两层厚15mm的杉木板之间夹一层软木板构成，杉木板和软木板的导热系数分别为0.107 W·m-1·℃-1和0.040 W·m-1·℃-1。
冷藏室内外壁分别为-12℃和21℃，若要求墙壁传热量不大于10 W·m-2，试计算墙壁中软木板的最小厚度及软木板的热阻占总热阻的分数。
3、蒸汽管外包扎两层厚度相同的绝热层，外层的平均直径为内层的2倍，导热系数为内层的2倍。
若两层互换位置，其他条件不变，问每米管长热损失改变多少？哪种材料放内层好？4、在逆流换热器中，用20︒C的水将1.5kg·s-1的苯由80︒C冷却到30︒C。
换热器列管直径为∅25⨯2.5mm。
水走管内，水侧和苯侧的传热系数分别为0.85k W·m-2·︒C-1和1.7 k W·m-2·︒C -1，管壁的导热系数为45 W·m-1·︒C -1，忽略污垢热阻。
若水的出口温度为50 ︒C。
试求换热器的传热面积A及冷却水的消耗量q m,c。
操作条件下水的c p = 4.174⨯103 J·kg-1·℃-1,苯的c p = 1.90⨯103 J·kg-1·℃-1。
5、20℃、2.026⨯105Pa的空气在套管换热器内管被加热到85℃。
内管直径∅57⨯3.5mm，长3m，当空气流量为每小时55m3时，求空气对管壁的传热系数（空气物性：0℃时ρ = 1.293kg·m-3；50℃时c p = 1.017⨯103 J·kg-1·℃-1，λ = 2.826⨯10-2 W·m-1·℃-1，μ = 1.96⨯10-5Pa ·s，Pr = 0.698）。
【精品】传热63
传热1．红砖平壁墙，厚度为500mm ，内侧温度为200℃，外侧为30℃，设红砖的平均导热系数可取0.57W/m ℃，试求：（1）单位时间、单位面积导出的热量q ，分别以SI 制和工程制表示之；（2）距离内侧350mm 处的温度t A 。
2一侧用冷却水通过夹层将热量移走。
平板两侧的表面温度用热电偶测得。
已知某材料的导热面积为0.02m 2度为0.01m ，测得的数据如下，试求：（1）材料的平均导热系数 ；（2）设该材料的导热系数为λ＝λ（1+kt ），t 为温度，℃，试求λ和k 。
3．某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成：耐火砖：导热系数λ1=1.05W/m ·K ；厚度b 1=0.23m ；绝热砖：导热系数λ2=0.151W/m ·K ；厚度b 2=0.23m ；红砖：：导热系数λ3=0.93W/m ·K ；厚度b 3=0.23m ；若已知耐火砖内侧温度为1000℃，940℃，而绝热砖与红砖接触处的温度不得超过138℃，试问：（a ）绝热层需几块绝热砖？（b ）此时普通砖外测温度为多少？4．一外径为100mm 的蒸汽管，外包一层50mm 绝热材料A ，λA =0.06 [千卡/米·时·℃]，其外再包一层25mm 绝热材料B ，λA =0.075 [千卡/米·时·℃]，设A 的内侧温度和B 的外侧温度分别为170℃和38℃，试求每米管长上的热损失q 及A 、B 界面的温度。
5．φ60x3铝合金管（其导热系数可近似按钢管选取），外包一层厚30mm 石棉后，又包一层30mm 软木。
石棉和软木的导热系数分别为0.16W/m ·K 和0.04W/m ·K （管外涂防水胶，以免水汽渗入后发生冷凝及冻结）。
（a ）已知管内壁温度为-110℃，软木外侧温度为10℃，求每米管长上所损失的冷量。
（b ）若将两保温材料互换，互换后假设石棉外侧的温度仍为10℃不变，则此时每米管长上损失的冷量为多少?（c ）*若将两保温材料互换，则每米管长实际上损失的冷量及外侧石棉的外侧温度又为多少？设大气温度为20℃，互换前后空气与保温材料之间的对流传热系数不变。
14化工原理复习题
一、填空题1、流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，管径不变，则阻力损失为原来的倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的倍。
2、离心泵的入口真空度读数为0.01MPa，出口表压为0.43MPa，两表间垂直距离为0.4m。
其扬程值为45.3m 。
（已知ρ=998.2 kg/m3）3、热传递的三个基本方式为、、。
4、一定流量液体在Ф25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数为2000W/(m2·℃)。
如果流量与物性都不变，改用Ф19×2mm的直管，其对流传热系数为3356.8 W/(m2·0C) W/(m2·℃)。
5、化工过程中的“三传”指的是、、。
6、填料吸收塔的填料有和两种，其中拉西环属于填料。
7、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。
8、管路的安装应保证，其偏差不大于，但其全长偏差不大于，垂直管偏差不能大于；各种管线应平行铺设，便于共用管架，要尽量走，少，少，以节约管材；管路通过人行道时高度不得低于，通过公路时不得小于，通过铁轨不得小于，通过工厂主要交通干线一般为。
9、列管式换热器主要由、、、和等组成。
10、强制对流给热系数α层流；有相变无相变；膜状冷凝滴状冷凝。
总传热系数K数值接近给热系数的数值，提高K值就是设法提高给热系数的数值。
11、化工过程包括、、三个基本环节。
12、离心泵的转速提高10％，则流量提高；压头提高；轴功率提高。
13、离心泵的主要构件是、和。
14、某设备真空度为200mmHg，其绝压= mmHg。
（当地大气压为760mmHg）15、离心泵铭牌上所标明的流量Q是指。
16、流量测定的流量计有流量计；流量计；测速管和流量计。
17、孔板流量计是恒截面，变流量计；转子流量计是恒，变截面流量计；安装时上下游无须稳定段的是。
18、若不适当地提高离心泵的安装高度，则离心泵会发生现象；若没有灌泵，则离心泵会发生现象。
常见材料导热系数(史上最全版)
导热率K是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力，又称为热导率，单位为W/mK。
这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的，只是跟材料本身的成分有关系。
不同成分的导热率差异较大，导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。
单粒物料的导热性能好于堆积物料。
稳态导热：导入物体的热流量等于导出物体的热流量，物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。
非稳态导热：导入和导出物体的热流量不相等，物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过程，也称为瞬态导热过程。
导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/米·度导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。
非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。
材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。
通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料），而把导热系数在0.05瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料。
导热系数高的物质有优良的导热性能。
在热流密度和厚度相同时，物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差，随导热系数增大而减小。
锅炉炉管在未结水垢时，由于钢的导热系数高，钢管的内外壁温差不大。
而钢管内壁温度又与管中水温接近，因此，管壁温度（内外壁温度平均值）不会很高。
但当炉管内壁结水垢时，由于水垢的导热系数很小，水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大，从而把管壁金属温度迅速抬高。
当水垢厚度达到相当大（一般为1~3毫米）后，会使炉管管壁温度超过允许值，造成炉管过热损坏。
对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲，则要求导热系数越低越好。
一般常把导热系数小于0。
8x10的3次方瓦/（米时·摄氏度）的材料称为保温材料。
例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。
莫来石耐火材料主要参数
莫来石耐火材料主要参数
1.耐火温度：莫来石耐火材料能够在高温下保持其良好的耐火性能。
其耐火温度可达到1200℃以上，有些甚至可以达到1500℃以上。
2.热膨胀系数：莫来石耐火材料的热膨胀系数较低，即在高温环境中膨胀的程度较小，有利于材料的稳定性和耐久性。
热膨胀系数通常在4某10^-6/K左右。
3.压缩强度：莫来石耐火材料的压缩强度较高，可承受较大的压力。
通常在50-150MPa之间，甚至有些特殊类型的莫来石耐火材料的压缩强度可以达到200MPa以上。
4.导热性能：莫来石耐火材料的导热系数较低，有良好的隔热性能，能够有效地减少热量的传导。
一般导热系数在0.5-0.8W/(m·K)之间。
5.断裂韧性：莫来石耐火材料的断裂韧性较高，具有较好的抗冲击性能。
这是由于其内部的晶粒细小而均匀，能够有效地阻止裂纹的扩展。
6.化学稳定性：莫来石耐火材料具有较好的化学稳定性，在各种酸碱等腐蚀介质中表现出色，不易与其它物质发生化学反应，有较长的使用寿命。
7. 耐火砖尺寸：莫来石耐火材料的尺寸多样化，常见的耐火砖尺寸有230某114某65mm、230某65某114mm、300某300某64mm等。
除标准尺寸外，根据实际需要，还可定制不同大小的耐火砖。
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耐火砖的导热系数
导热系数是指单位时间内，由于温度差而在物质内传导的热量与传导距离和面积的比值。
对于耐火材料来说，导热系数越小，材料的隔热性能就越好。
耐火砖的导热系数一般低于1.5W/(m·K)，甚至可以低至0.1W/(m·K)。
不同的耐火砖种类、形状、密度和粘结剂等会影响其导热系数。
下面主要介绍几种常见的耐火砖的导热系数。
1. 硅酸盐耐火砖：
硅酸盐耐火砖是一种常见的耐火砖，其导热系数一般在0.6W/(m·K)左右。
这种耐火砖具有优异的抗压、抗弯和热震稳定性，常用于高温炉膛和烟道等处。
2. 高铝耐火砖：
高铝耐火砖是一种以氧化铝为主要原料的耐火材料，其导热系数一般在1.2W/(m·K)左右。
这种耐火砖具有较高的耐火度，并且热膨胀系数小，可以承受高温膨胀与收缩。
常用于炉膛、加热炉、玻璃窑等高温场合。
3. 硅炭化物耐火砖：
硅炭化物耐火砖是一种以二氧化硅和碳素为原料，经过高温反应制成的耐火材料，其导热系数最低可以达到0.2W/(m·K)左右。
这种材料不仅具有极高的热稳定性、抗酸碱腐蚀性能和机械强度，还能承受高温和大气氧化作用，在高温炉膛、电炉、蒸汽管道等场合得到广泛应用。
总之，耐火砖的导热系数是影响其隔热性能的关键因素之一，不同的材料导热系数差异明显，选择合适的耐火砖能够提高热能利用效率，并延长设备的使用寿命。