工业烟囱用什么材料做的
一、主体结构材料
主体结构材料是烟囱的 “骨架”,需同时承担自身重量、风荷载、地震荷载,以及烟气长期侵蚀,主流材料包括砖砌体、钢筋混凝土、钢材三类,另有少量特殊场景使用的复合材料。
1. 砖砌体材料
砖砌体是传统工业烟囱材料,多用于中小型锅炉、陶瓷窑炉等低温(烟气温度≤400℃)、低腐蚀场景(如燃用清洁天然气、生物质的设备),核心优势是成本低、施工技术成熟。
2. 钢筋混凝土材料
钢筋混凝土是中大型工业烟囱的主流材料,尤其适合高度 40-240 米、烟量大(如火电、水泥)、需长期承受风荷载 / 地震荷载的场景,核心优势是结构稳定性强、使用寿命长(20-30 年)、维护成本低。
3. 钢材
钢材是工业烟囱中 “灵活性最高” 的材料,尤其适合高温(>600℃)、强腐蚀、附壁式安装场景,核心优势是施工快(工厂预制 + 现场吊装)、耐温耐腐性可通过涂层优化。
4. 特殊复合材料
部分极端场景(如超高温、超强腐蚀)会使用复合材料,成本高但性能针对性强,常见类型包括:
玻璃纤维增强塑料(FRP):由玻璃纤维与树脂(环氧 / 酚醛树脂)复合而成,耐酸耐碱(适用于化工含 SO₂、NOx 烟气),重量轻(仅为钢材的 1/4),但耐温≤120℃,多用于中小型化工尾气烟囱;
碳纤维复合材料(CFRP):抗拉强度是钢材的 7-9 倍,耐温≤250℃,耐腐蚀性极强(可耐受浓酸),但成本极高(约为钢材的 10 倍),仅用于特殊场景(如核工业辅助烟囱、高端化工设备排烟)。

二、辅助功能材料
辅助材料虽不承担主体结构荷载,但直接影响烟囱的密封性(防漏烟)、保温性(防结露腐蚀)、防腐性(延长寿命),是工业烟囱不可缺少的组成部分。
1. 内衬材料
当烟气温度超过主体材料耐温上限,或腐蚀性强时,需在筒身内壁设置内衬,核心作用是 “隔热 + 防腐蚀”。
①耐高温内衬
浇注料:适用于 800-1400℃高温(如钢铁转炉、工业窑炉),材质为高铝浇注料或刚玉浇注料,厚度 100-200mm;
耐火砖:适用于 600-1200℃,材质为黏土耐火砖或高铝耐火砖,用耐火泥砌筑,灰缝≤3mm。
②防腐内衬
耐酸砖:适用于化工、有色冶炼含酸烟气(SO₂、HCl),材质为石英质耐酸砖,用酚醛树脂胶泥粘贴,耐酸率≥98%;
陶瓷贴片:适用于高温强腐蚀(如 800℃含氟烟气),材质为氧化铝陶瓷(硬度高、耐磨损),用磷酸盐黏结剂粘贴,厚度 5-10mm。
2. 保温材料
当烟气温度高于露点温度(通常 50-80℃)时,若筒身外壁温度过低,烟气中的水汽会结露(形成酸性冷凝水,加速腐蚀),需在筒身外侧或内衬与主体之间设置保温层。
①保温材料
岩棉板:适用于温度≤400℃,导热系数≤0.04W/(m・K),厚度 50-100mm,成本低,多用于钢质烟囱外壁保温;
硅酸铝棉:适用于温度≤1000℃,导热系数≤0.035W/(m・K),厚度 30-80mm,耐高温性能好,多用于内衬与主体结构之间(如混凝土烟囱内衬间隙);
聚氨酯泡沫:适用于温度≤120℃(如脱硫后低温烟气烟囱),导热系数≤0.022W/(m・K),保温效果极佳,但耐温性差,需避免接触高温烟气。
②保护层材料
保温层外侧需做保护层(防止雨水渗入、机械损伤),常用镀锌铁皮(厚度 0.5-0.8mm,适用于钢烟囱)或抗裂砂浆 + 网格布(适用于混凝土烟囱外壁)。
3. 密封材料
烟囱的接口、预留孔需用密封材料封堵,防止烟气泄漏(有毒有害气体外溢)。
①耐高温密封垫
石墨复合垫:适用于温度≤600℃、中低压(≤1.0MPa),耐酸耐碱,多用于钢烟囱法兰连接;
陶瓷纤维垫:适用于温度≤1200℃,多用于高温烟囱接口(如耐火砖内衬与主体结构间隙)。
②密封胶 / 涂料
耐高温密封胶:材质为硅酮(耐温≤300℃)或聚酰亚胺(耐温≤500℃),用于填补混凝土裂缝、钢烟囱焊缝缝隙;
沥青密封膏:适用于混凝土烟囱施工缝(温度≤150℃),成本低,密封性好,但耐温性差。