物體的熱脹冷縮是自然現(xiàn)象，輕質(zhì)硅磚是用于加熱爐爐頂、熱風(fēng)爐、玻璃窯爐等工業(yè)窯爐或窯爐爐頂，硅質(zhì)隔熱磚膨脹系數(shù)為≤1.3%。

什么是膨脹系數(shù)？膨脹系數(shù)指的是熱膨脹，通常是指外壓強不變的情況下，大多數(shù)物質(zhì)在溫度升高時，其體積增大，溫度降低時體積縮小。熱膨脹與溫度、熱容、結(jié)合能以及熔點等物理性能有關(guān)。影響材料膨脹性能的主要因素為相變、材料成分與組織、各異性的影響。
輕質(zhì)硅磚礦物組分為：78%~86%的鱗石英，13%~15%的方石英，還有4%~7%的石英。容重0.9~1.19g/cm3，抗壓強度2.0~5.9MPa，導(dǎo)熱系數(shù)0.35~0.42w(mk)。通常將35-45%的無煙煤或30%左右的焦炭添加到生產(chǎn)輕硅磚的泥漿中作為易燃添加劑，其粒徑小于1毫米。泥漿中粘結(jié)劑和礦化劑的選擇和加入量與制造硅磚基本相同。二氧化硅含量大于91%，體積密度小于1.2g/cm3的輕質(zhì)耐火材料。以細二氧化硅為原料，其臨界粒徑通常不大于1毫米，小于0.5毫米的顆粒不小于90%。在配料中加入易燃物質(zhì)或采用氣體發(fā)生的方法形成多孔結(jié)構(gòu)，燒制得到產(chǎn)品。也可以做成未燒制的產(chǎn)品。
煉焦?fàn)t是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，長期連續(xù)使用的熱工設(shè)備。該方法在950-1050℃，隔離空氣，進行干餾，得到焦炭及其他副產(chǎn)品。硅磚因其導(dǎo)熱性好、負(fù)載軟化溫度高、高溫機械強度好、高溫體積變化穩(wěn)定、耐火性低、殘余膨脹小、抗酸性渣侵蝕能力強而成為全焦?fàn)t的主要耐火材料。
輕質(zhì)硅磚是一種非常特殊的材料，僅在兩個工業(yè)領(lǐng)域有應(yīng)用潛力。輕質(zhì)硅磚和致密硅磚通常用作結(jié)構(gòu)層的輕質(zhì)部分。玻璃窯的輕質(zhì)化是常用的，主要是窯拱頂?shù)母魺?，以減少熱量損失，提高熔化過程的效率。第二個領(lǐng)域用于煉鋼工業(yè)。在該領(lǐng)域，輕質(zhì)硅磚用于熱風(fēng)爐爐壁和穹頂?shù)妮p質(zhì)化。
1.玻璃工業(yè)窯爐拱頂?shù)谋?。在玻璃熔化過程中，圓頂?shù)南虏窟_到高溫。根據(jù)玻璃的品種，溫度在1600℃左右。輕量層通常設(shè)計為兩層或更多層。輕質(zhì)硅磚主要暴露在這些溫度載荷下。預(yù)計拱頂單層(結(jié)構(gòu)和輕質(zhì)層)將具有相同或相似的膨脹性能。容重為1250kg·m-3或1000kg·m-3的硅磚可滿足密層要求。下一層采用容重800kgm-3或600kgm-3的硅磚。輕質(zhì)硅磚可以自由堆放在爐拱上，也可以用硅質(zhì)火泥粘結(jié)。在爐子使用期間(幾年)沒有化學(xué)負(fù)荷。輕質(zhì)硅磚主要用于化學(xué)和礦物成分內(nèi)襯中的致密硅磚。2.熱風(fēng)爐。熱風(fēng)爐通常用于熱風(fēng)(稱為高爐鼓風(fēng))，與高爐氣泵相連。根據(jù)熱風(fēng)爐的形狀和位置，溫度范圍為1000℃-1300℃，熱風(fēng)范圍為2300-6500m3·min-1。有要計算熱風(fēng)爐(不同尺寸和使用位置的部件)和玻璃窯拱頂在不同水平和載荷下的比較，重點是熱機械性能。對于輕質(zhì)層，使用的體積密度為1250kgm-3或1050kgm-3(主要是因為它們的強度較高)。類似于高密度的硅磚，輕質(zhì)硅磚也是用火泥粘合的(主要是Q94級)。同時，在這些構(gòu)件中，輕質(zhì)硅磚滿足熱風(fēng)爐的全循環(huán)壽命(即8~12年)。
輕質(zhì)硅磚的優(yōu)點。輕質(zhì)硅磚有很多優(yōu)點。這是輕粘土磚不能比擬的。孔隙率約為50%的輕質(zhì)硅磚的熱導(dǎo)率低于輕質(zhì)粘土磚。輕質(zhì)硅磚的荷載變形溫度為1620-1640℃，而輕質(zhì)粘土磚的荷載變形溫度僅為1200-1300℃，高溫下不收縮，1450℃時膨脹(約<0.2%)，體積穩(wěn)定。但粘土輕質(zhì)磚收縮較大，使?fàn)t襯容易開裂。實踐證明，在1550~1600℃條件下，輕質(zhì)硅磚可以長期使用。可直接鋪設(shè)在接觸爐氣的熱表面，也可用于大跨度爐頂。輕質(zhì)硅磚可用于不能使用輕質(zhì)粘土磚的高溫場所。相對于采用輕質(zhì)粘土磚，加熱爐內(nèi)襯輕質(zhì)硅磚可以縮短加熱周期，減少35%的燃料消耗。在燒成窯(倒焰窯)頂部使用輕質(zhì)硅磚可以延長窯頂?shù)氖褂脡勖?br />輕質(zhì)硅磚的膨脹系數(shù)是多少物體的熱脹冷縮是自然現(xiàn)象，輕質(zhì)硅磚是用于加熱爐爐頂、熱風(fēng)爐、玻璃窯爐等工業(yè)窯爐或窯爐爐頂，硅質(zhì)隔熱磚膨脹系數(shù)為≤1.3%。
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