蜂窩陶瓷蓄熱體性能指標(biāo)

高性能蜂窩式蓄熱體，是針對我國加熱爐實(shí)際燃燒狀況研制的，能適應(yīng)我國加熱爐大多控制水平低、燃燒狀況惡劣的實(shí)際條件。高性能蜂窩式蓄熱體的蓄熱式換熱過程中，蓄熱體的質(zhì)量密度與比熱容乘積越大，蓄熱體的蓄、放熱量就越大，再加上換向周期和使用壽命，單位體積換熱面積，綜合這些參數(shù)才能完成蓄熱換熱技術(shù)的選擇。較頻繁的換向，也影響蜂窩式蓄熱體的換向設(shè)備的使用壽命。蓄熱體具有壓力損失小、比表面積大、傳熱速度快等優(yōu)點(diǎn)。從理論上講，采用高性能蜂窩狀蓄熱體的蓄熱式燃燒系統(tǒng)更易對現(xiàn)有爐子進(jìn)行改造，熱回收率也更高。如果蜂窩狀蓄熱體能夠有較強(qiáng)的適應(yīng)性和較長的使用壽命，必將推動蓄熱式熱交換技術(shù)在工業(yè)爐上的廣泛應(yīng)用。 

1. 耐火度高 

對于蓄熱式燃燒系統(tǒng)，助燃空氣或（和）煤氣的預(yù)熱溫度效率較高，一般可達(dá)僅比煙氣溫度低100-200℃的水平，因而蓄熱體長期工作在高溫狀態(tài)下，故對其耐火度有要求。對于一般小鋼坯加熱爐，其煙氣溫度為1250-1300℃，對于高溫大型鋼坯加熱爐，煙氣溫度可達(dá)1400℃，甚至更高，由此可見，不同的應(yīng)用條件對蓄熱體材料耐火度有不同的要求。

2. 熱震穩(wěn)定性 

根據(jù)蓄熱室的換熱過程，蓄熱體是在反復(fù)加熱和冷 卻的工況下長期運(yùn)行，其表面與內(nèi)部的溫度始終隨時間作周期的變，若蓄熱體的熱震穩(wěn)定性達(dá)不到一定的要求，剛會在頻繁交替的熱脹冷縮作用下，導(dǎo)致蓄熱體破碎而堵塞氣流通道，使壓力損失增加，影響蓄熱室的換熱效果，嚴(yán)重時將引起蓄熱室不能正常工作，被迫進(jìn)行蓄熱體更換。根據(jù)耐火材料的性質(zhì)，材料的致密度超市，熱膨脹系數(shù)越大，其熱震穩(wěn)定性越差，同時，致密度高的材料，其密度一般也較大，蓄熱能力也大，因此，在選擇蓄熱材料的配方時，應(yīng)在保證材料熱震穩(wěn)定性的前提下，盡可能提高其致密度。 

3. 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 

蓄熱室是由單個蓄熱體分層和分排組裝而成，在實(shí)際的高溫工作條件下，底層蓄熱體需承受上層及自身的重量，因此，要求蓄熱體必須具有足夠的高溫抗壓強(qiáng)度和蠕變性能，否則，將導(dǎo)致蓄熱體變形和破碎，使氣體的流通阻力增大，換熱效率下降，甚至影響到蓄熱式燃燒系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時，在高溫含塵氣體高速沖刷作用下，易導(dǎo)致蓄熱體孔壁磨損和缺陷剝離破損，因而，要求蓄熱體具有較高的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和荷重軟化溫度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，耐火材料長期工作溫度一般比其荷重軟化溫度低100℃左右。 

4. 抗渣性 

    因?yàn)樵诩訜釥t的爐氣中含有氧化鐵粉塵，通過與耐火材料的接觸與高溫固相反應(yīng)，形成低熔點(diǎn)物質(zhì)，降低了材料的軟熔溫度。因此，在正常使用過程中，造成低熔點(diǎn)物質(zhì)粘附孔壁，增大了氣體的流動阻力，降低了蓄熱體的換熱效率，同時，孔壁低熔點(diǎn)物質(zhì)的粘附，增強(qiáng)了孔壁對粉塵的捕捉能力，推進(jìn)了孔壁粉塵粘附進(jìn)程，進(jìn)一步惡化了熱體的使用性能，甚至造成大面積堵塞蓄熱體通孔，導(dǎo)致蓄熱室無法正常工作。因此，蓄熱材料同樣必須具有良好抗氧化鐵侵蝕的能力。

 5. 比熱容 

比熱容C 反映了材料內(nèi)部積聚一定熱量而產(chǎn)生的溫度變化。質(zhì)量相同而C 不同的材料，當(dāng)從外界吸收相同的熱量時其表征值-溫度則不同，C值大的材料，在換熱過程中，與截?zé)峤橘|(zhì)之間的溫度差較大，熱交換量增加，與同溫度下C值小的材料相比，所蓄積的熱量更多。 

6. 材料熱導(dǎo)率 

         在蓄熱體吸熱與放熱過程中，熱能在物質(zhì)內(nèi)部傳遞時所遇阻力大小直接影響蓄熱室的換熱效率。材料的熱導(dǎo)率是物質(zhì)進(jìn)行能量傳遞難易程度的一種物理性質(zhì)。熱導(dǎo)率大的材料，熱量從表面到中心，或從內(nèi)部到表面的傳遞速度快。根據(jù)復(fù)合換熱牛頓公式，蓄熱體與氣體進(jìn)行換熱過程的界面綜合換熱系數(shù)a:a=(1/ａ+-Sλ)-1式中，α為氣體（空氣或煙氣）與蓄熱體對流換熱系數(shù)，W/（m2·K）；-S為蓄熱體固體內(nèi)部熱量流量流動平均距離m; λ為蓄熱體材料的熱導(dǎo)率，W/（m·K）。由式可見，材料λ值高，綜合換熱系數(shù)a上升；熱量傳遞速度快，交換的熱量增加;熱蓄室的溫度效率E值上升，有利于設(shè)備的微型化與設(shè)備的布置安裝。 

7. 密度 

對于顯熱式蓄熱材料來說，密度越大，單位體積的材料重量也越大。在比熱容相同的條件下，吸收同等熱量的蓄熱材料重量相等，因而材料密度大的材料可以減小蓄熱室的體積，在蓄熱室額定蓄熱量的條件下，采用體積密度大的蓄熱材料，蓄熱室占用體積小，便于蓄熱式燃燒系統(tǒng)的安裝與布置，為此，在蓄熱體選材時應(yīng)盡量選擇高密度的材料。