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2.5.1 热容
材料温度升高1K所吸收的热量即是它的热容;比热容是单位质量(1g或1kg)的材料温度升高1K所吸收的热量,又称质量热容,单位为J/(g·K)。耐火材料的热容直接影响所砌筑炉体的加热和冷却速度。耐火材料比热容数值主要用于窑炉设计中的热工计算。蓄热室格子砖采用高热容的致密材料,以增加蓄热量和放热量,提高换热效率。
耐火材料的热容与其化学矿物组成和所处的温度有关。常用耐火材料的平均比热容与温度的关系如图2-3和图2-4所示。常见耐火材料的比热容见表2-8。
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图2-3 常见耐火材料的平均比热容与温度的关系(一)
1—黏土砖;2—镁砖;3—硅砖;4—硅线石砖;5—白云石砖;6—铬砖
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图2-4 常见耐火材料的平均比热容与温度的关系(二)
表2-8 常见耐火材料的比热容 单位:J/(g·K)
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由于材料的比热容已积累充分数据,平常很少测定耐火材料的热容,也没有相应的检验标准,检验方法多采用量热计法。
比热容按下式计算:
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式中 cp——耐火材料的比定压热容,kJ/(kg·℃);
Q——加热试样所消耗的热量,kJ;
m——试样的质量,kg;
t0——试样加热前的温度,℃;
t1——试样加热后的温度,℃。