Léttir eldfastir múrsteinar vísa til eldfastra múrsteina með litla hitaleiðni og lága hitagetu, einnig þekktur sem varmaeinangrun eldföstum múrsteinum. Léttir eldfastir múrsteinar hafa almennt mikla grop og lágan þéttleika og eru einnig almennt kallaðir hitaeinangrandi eldfastir múrsteinar. Hefðbundnir léttir eldfastir múrsteinar hafa lélega rofþol, styrk og slitþol. Þau eru almennt ekki notuð beint sem vinnuflöt, heldur eru þau sett á bak við vinnuflötinn sem einangrunarlög. Hins vegar, því nær sem léttir, einangrandi eldföstu múrsteinarnir eru vinnufletinum, því betri varmaeinangrunaráhrif þeirra. Með auknum kröfum um orkusparnað og minnkun losunar hefur þróun og rannsóknir á hástyrkum, háhitaþolnum og rofþolnum léttum eldföstum múrsteinum sem hægt er að nota beint á vinnuflötinn fengið mikla athygli.
1. Flokkun á léttum eldföstum múrsteinum
Léttir múrsteinar, lykil hitaeinangrunarefni í iðnaðarofnum, eru flokkaðir á margvíslegan hátt, byggt á mismunandi efnasamsetningu steinefna, sem og mismunandi eiginleika notkunarhitastigs, tilvistarforms og örbyggingar.
Frá sjónarhóli efnafræðilegrar steinefnasamsetningar inniheldur fjölskyldan af eldföstum einangrunarmúrsteinum súrál einangrunarmúrsteinum, léttum múrsteinum af háum súráli, léttum mullite einangrunarmúrsteinum, léttum kísilmúrsteinum, leireinangrandi eldföstum múrsteinum, léttum múrsteinum úr vermikúlít og léttum kísilgúrsteinum. Hvert efni sýnir mismunandi eldfasta eiginleika og viðeigandi aðstæður vegna einstakrar efnasamsetningar og steinefnasamsetningar.
Þegar litið er til notkunarhitastigs er flokkun léttra eldföstum múrsteinum fágaðari. Samkvæmt hitastigi rýrnunarhraða endurbrennslu ekki meira en 1% ~ 2%, getum við skipt því í lághita létt eldfast múrsteina (nota hitastig undir 600 gráður), meðalhita létt eldföst múrsteinn (nota hitastig á milli 600 og 1200 gráðu ) og háhita léttir eldföstum múrsteinum (notkunarhiti fer yfir 1200 gráður). Meðal þeirra hafa háhita léttir eldföst múrsteinar orðið ómissandi einangrunarefni í iðnaðarofnum vegna framúrskarandi varmaeinangrunareiginleika þeirra.
Að auki veitir tilvistarform léttra eldföstum múrsteina einnig aðra vídd fyrir flokkun þess. Duftformaðir, lagaðir, trefja- og samsettir léttir eldfastir múrsteinar, þessir léttu eldföstu múrsteinar af ýmsum stærðum uppfylla ekki aðeins þarfir mismunandi notkunarsviðsmynda, heldur sýna einnig fjölbreytileika og nýsköpun eldföstrar tækni.
Að lokum, frá sjónarhóli örbyggingar, má einnig skipta léttum eldföstum múrsteinum í gasfasa samfellda uppbyggingu gerð, solid fasa samfellda uppbyggingu gerð og solid fasa og gasfasa samfellda uppbyggingu gerð. Þessi flokkunaraðferð sýnir ekki aðeins örbyggingareiginleikana í léttum einangruðum eldföstum múrsteinum, heldur veitir hún einnig vísindalegan grunn fyrir ítarlegan skilning okkar og hagræðingu á frammistöðu þeirra.
2. Hitaeinangrunarreglan af léttum eldföstum múrsteinum
Grundvallarreglan sem fylgt er við framleiðslu á léttum eldföstum múrsteinum er að draga úr hitaleiðni efnisins. Þar sem léttir eldfastir múrsteinar innihalda mikinn fjölda tómarúma er form hitaflutnings í gegnum létt eldfast múrsteinn hitaflutningur milli fasta fasans og gasfasans. Hitaflutningsform fasta fasans er aðallega leiðni og varmaflutningsform gasfasans er flóknara: í ferli hitaflutnings frá háhitasvæðinu inn í einangrunarefnið, áður en það lendir í svitaholunum, áhrif hitaleiðni eiga sér stað í fasta fasanum. Eftir að hafa hitt svitaholurnar verða varmaflutningsleiðirnar tvær: halda áfram í gegnum fasta fasann og flytjast í gegnum svitaholurnar. Fyrir þann hluta sem heldur áfram að flytja í gegnum fasta fasann, vegna breytinga á leiðnistefnu, er fjarlægð hitaleiðnileiðarinnar aukin mjög, það er að segja að hitauppstreymi viðnám verður stærri; hitinn sem fluttur er í gegnum svitaholurnar felur í sér leiðni, varmaflutning og geislunarvarmaflutning í gegnum gasið. Sérstök skilyrði hinna ýmsu hitaflutningshama eru sem hér segir:
(1) Varmaleiðni: Undir venjulegum kringumstæðum er hitaleiðni gass mjög lítil. Gasið í svitaholunum í flestum léttum eldföstum múrsteinum er loft. Tafla 9 sýnir varmaleiðni lofts við mismunandi hitastig. Varmaleiðni lofts er mun minni en fastra efna. Þess vegna er hitinn sem fluttur er í gegnum svitaholurnar mjög lítill.
(2) Convection varmaflutningur: Convection varmaflutningur á sér stað aðallega í gegnum flæði gas. Þar sem svitaholurnar í flestum léttum eldföstum múrsteinum eru mjög litlar, verður loftflæðið í svitaholunum mjög takmarkað, gasflæðishraðinn er mjög lítill og hitinn sem er fluttur er einnig mjög lítill. Því minni sem svitahola er, því verri er vökvastig loftsins í svitaholunum og því minna magn vökva sem flytur í gegnum loftræstingu. Þegar svitaholaþvermálið er minna en frjáls leið gassameindanna í svitaholunni, hætta gassameindirnar að hreyfast og enginn varmi er fluttur í gegnum loftræstingu.
(3) Geislunarhitaflutningur: Þar sem gasið í svitaholum flestra léttra eldföstra múrsteina er loft, og gassameindir eru að mestu N2 og O2, eru þær allar samhverfar kísilsameindabyggingar. Geta þessara gassameinda til að gleypa og gefa frá sér geislun er tiltölulega léleg. Þess vegna er geislunarvarmaflutningurinn í gegnum svitaholurnar aðallega í gegnum háhitavegg svitaholanna til lághitaveggsins. En á heildina litið er geislunarvarmaflutningurinn í gegnum svitaholurnar ekki mjög stór. Það má sjá að tilvist svitahola er mjög gagnleg fyrir varmaeinangrunargetu léttra eldföstum múrsteina. Í mörgum tilfellum fer hönnun varmaeinangrunarefna fram í kringum innleiðingu svitahola.
