Ildfaste materialer til termisk isolering refererer til ildfaste materialer med høj porøsitet, lav bulkdensitet og lav varmeledningsevne, også kendt som letvægtsildfaste materialer. De omfatter varmeisolerende ildfaste produkter, ildfaste fibre og ildfaste fiberprodukter. Afhængigt af brugstemperaturen: Ildfaste materialer til lav temperatur, brugstemperaturen er lavere end 900 ℃, såsom diatomitisoleringssten, ekspanderede silicaprodukter, silicacalciumplader, ekspanderede perlitprodukter osv.; ildfaste materialer til medium temperatur, brugstemperatur 900 ~ 1200 ℃, såsom ildfaste lerisoleringssten, ildfaste fibre til aluminiumsilikat osv.; ildfaste materialer til høj temperatur, brugstemperaturen er højere end 1200 ℃, såsom ildfaste mursten til høj aluminiumisolering, ildfaste mursten til høj aluminiumoxidisolering, ildfaste mursten til høj aluminiumoxidisolering, hule kuglesten til zirkoniumoxid, ildfaste fibre til høj aluminiumoxid, polykrystallinske ildfaste fibre (polykrystallinsk aluminiumoxidfiber, polykrystallinsk zirkoniumoxidfiber, polykrystallinsk mullitfiber) osv.
Produktionen af varmeisolerende ildfaste produkter anvender primært procesmetoder, der kan danne en porøs struktur, såsom letvægtsråmaterialemetoden, udbrændingsmetoden, skummetoden og den kemiske metode. Amorfe ildfaste fibre, såsom ildfaste fibre med aluminiumsilikat, ildfaste fibre med højt aluminiumoxidindhold osv., produceres normalt ved smeltning. Polykrystallinske ildfaste fibre, såsom mullitfibre, aluminiumoxidfibre osv., produceres ved kolloidmetoden.
De vigtigste egenskaber ved isolerende ildfaste materialer er høj porøsitet, generelt over 45%; lav bulkdensitet, generelt ikke over 1,5 g/cm3; lav varmeledningsevne, for det meste mindre end 1,0 W/(m·K). Det bruges primært som varmeisolering af industrielle ovne, og det kan ikke kun reducere ovnens varmetab, men også reducere ovnens varmelagring, opnå den bedste energibesparende effekt og reducere vægten af termisk udstyr. Sammenlignet med almindelige ildfaste mursten har varmeisolerende ildfaste materialer dårlig slaggekorrosionsbestandighed, mekanisk styrke og slidstyrke. Derfor er det ikke egnet til ovnens bærende struktur og de dele, der er i direkte kontakt med slagge, ladning, smeltet metal osv.
Klassificeringsmetode for ildfaste isoleringsprodukter
Termisk isoleringsmaterialer til ildfaste produkter refererer til ildfaste produkter med en porøsitet på mindst 45%. De vigtigste egenskaber ved varmeisolerende ildfaste produkter er høj porøsitet og lav volumendensitet. Den lave varmeledningsevne, den lille varmekapacitet og den gode varmeisoleringsevne. Det er varmebevarende og varmebestandigt. Det kan bruges som et varmeisoleringslag til forskellige termiske udstyr, og nogle kan også bruges som et arbejdslag. Det er et energibesparende materiale til konstruktion af forskellige ovne. Ved at erstatte generelle tætte ildfaste produkter med varmeisolerende ildfaste produkter som ovnbyggematerialer kan tabet af varmelagring og varmeafledning reduceres med 40% til 50%, især til diskontinuerligt termisk udstyr.
Der findes mange typer isolerings- og ildfaste produkter, som generelt er opdelt i tre kategorier efter brugstemperatur, bulkdensitet og produktform.
(1) Klassificeret efter massefylde. Dem med en bulkdensitet på 0,4~1,3 g/cm3 er lette mursten; dem med en bulkdensitet på mindre end 0,4 g/cm3 er ultralette mursten.
(2) Klassificeret efter driftstemperatur. Brug en temperatur på 600~900 ℃ for lavtemperaturisoleringsmateriale; 900~120 ℃ for mellemtemperaturisoleringsmateriale; over 1200 ℃ for højtemperaturisoleringsmateriale.
(3) Klassificeret efter produktform: Den ene er formede letvægtsildfaste mursten, herunder ler, højaluminiumoxid, silicium og nogle rene oxidlette mursten; den anden er uformede letvægtsildfaste mursten, såsom letvægtsildfast beton.
Produktionsmetoden for varmeisolerende ildfaste produkter adskiller sig fra produktionsmetoden for generelle tætte materialer. Der findes mange metoder, herunder hovedsageligt forbrændingsmetoden, skummetoden, den kemiske metode og metoden med porøse materialer.
1) Afbrændings- og tilsætningsmetoden. Også kaldet metoden med tilsætning af brændbare stoffer. Tilsæt brændbare stoffer, der er lette at brænde, såsom trækul, savsmuld osv., til murstensslammet for at give produktet bestemte porer efter brænding.
2) Iblødsætningsmetode. Tilsæt skumdannende midler, såsom harpikssæbe osv., til leret til fremstilling af mursten, og få det til at skumme op ved hjælp af en mekanisk metode. Efter brænding opnås et porøst produkt.
3) Kemisk metode. Ved hjælp af en kemisk reaktion, der kan generere gas korrekt, opnås et porøst produkt i processen med at fremstille mursten, normalt dolomit eller periklas plus gips og svovlsyre som skummiddel.
4) Metoden med porøse materialer. Brug naturlig diatoméjord eller kunstig lerskumklinker, hule kugler af aluminiumoxid eller zirkoniumoxid og andre porøse råmaterialer til at fremstille lette ildfaste mursten.
Brug af ildfaste isoleringsprodukter med lav varmeledningsevne og lille varmekapacitet som ovnhusstrukturmaterialer kan spare brændstofforbruget, forbedre udstyrets produktionseffektivitet og reducere ovnhusets vægt, forenkle ovnstrukturen, forbedre produktkvaliteten og reducere omgivelsestemperaturen. Forbedrer arbejdsforholdene. Ildfaste isoleringsprodukter bruges mest som varmeisoleringslag, foring eller isoleringslag i ovne.
1. Ildfaste mursten af aluminiumoxidisolering
Alumina varmeisolerende ildfaste mursten bruger smeltet korund, sintret aluminiumoxid og industriel aluminiumoxid som de vigtigste råmaterialer til fremstilling af varmeisolerende ildfaste produkter, der har stærk syre- og alkali-atmosfærebestandighed og reduktionsmodstand samt god termisk stødmodstand. De kan bruges i lang tid under 1700 ℃. Produktionsprocessen anvender to slags skummetode og forbrændingsadditivmetode. Produkterne produceret ved skummetoden har karakteristika som ensartet struktur, lav varmeledningsevne og god varmeisoleringsevne.
Varmeisolerende ildfaste sten af aluminiumoxid er lette, har høj trykstyrke, lav varmeledningsevne, lav volumenkrympning efter genbrænding og god modstandsdygtighed over for termisk stød. De kan bruges som varmeisoleringslag i højtemperatur termisk udstyr eller ovne, der interagerer direkte med flammer. Og som arbejdsforing i præcisionstermisk udstyr, men de er ikke egnede til korrosionssteder, der er i direkte kontakt med ovnvæske og smeltet slagge. De har også højere stabilitet, når de bruges i reducerende atmosfærer. Brugstemperaturen afhænger af produktets renhed, generelt op til 1650~1800°C. Se tabel 3-105 for de typiske fysiske og kemiske indekser for sådanne produkter.
2. Ildfaste mursten med højt aluminiumindhold
Højaluminiumoxid-varmeisolerende ildfaste mursten er varmeisolerende ildfaste produkter med et indhold på mindst 48% fremstillet af det primære råmateriale. Højaluminiumoxid-varmeisolerende ildfaste mursten er hovedsageligt lavet af bauxit som råmateriale, kombineret med ler som råmateriale, blandet med bindemidler og savsmuld. For at forbedre produktets ydeevne tilsættes industriel aluminiumoxid, korund, sillimanit, kyanit og silica. Fint pulver kan fremstilles til produkter med forskellige bulkdensiteter og forskellige maksimale brugstemperaturer. Normalt er brugstemperaturen 1250~1350℃, og nogle kan nå 1550℃.
Højaluminiumisoleringssten produceres hovedsageligt ved skummetoden, og produktets volumendensitet er mellem 0,4~1,0 g/cm3, og det kan også fremstilles ved hjælp af forbrændingsadditiver. De fysiske og kemiske indeks for højaluminiumvarmeisolerende ildfaste sten er vist i tabel 3-106.
Højaluminiums varmeisolerende ildfaste mursten kan bruges til at bygge varmeisolerende lag og dele, der ikke korroderes og skures af stærke højtemperatursmeltede materialer. Ved direkte kontakt med flammen må overfladekontakttemperaturen for generelle højaluminiums varmeisolerende ildfaste mursten ikke være højere end 1350 ℃. Mullit varmeisolerende ildfaste mursten kan komme i direkte kontakt med flammen og har egenskaber som høj temperaturbestandighed, høj styrke og betydelig energibesparende effekt. De er egnede til foring af pyrolyseovne, varmluftovne, keramiske rulleovne, elektriske porcelænsskuffeovne og forskellige modstandsovne. De korundum-mullit varmeisolerende ildfaste mursten med et Al2O3-indhold på 82,4% kan bruges som ovnforing ved 1550 °C.
3. Ildfaste isoleringssten baseret på ler
Lerbaserede varmeisolerende ildfaste mursten er varmeisolerende ildfaste produkter med et Al2O3-indhold på 30%-48% lavet af ildfast ler som det primære råmateriale, hvor ildfast ler, flydende perler og ildfast lerklinker anvendes som råmaterialer, og bindemidler og savsmuld tilsættes. Ved blanding, formning, tørring og brænding kan der opnås produkter med en bulkdensitet på 0,3~1,5 g/cm3, og produktionsvolumenet tegner sig for mere end halvdelen af de varmeisolerende ildfaste mursten.
Den almindeligt anvendte produktionsproces for lerbaserede varmeisolerende ildfaste mursten er forbrændingstilsætningsmetoden med flydende perler, og skummetoden kan også anvendes. Se tabel 3-107 for de fysiske indekser for lerbaserede varmeisolerende ildfaste mursten.
Lerbaserede varmeisolerende ildfaste mursten har en bred vifte af anvendelser. De anvendes mest i termisk udstyr og industrielle ovne. De kan bruges til dele, der ikke er korroderet og vasket af stærke højtemperatur smeltede materialer. Nogle overflader, der er i direkte kontakt med flammen, er belagt med et lag ildfast belægning, der kan reducere erosion fra slagge og ovngasstøv og reducere skader. Produktets arbejdstemperatur overstiger ikke testtemperaturen for returledningen. Lerisoleringsmursten tilhører en type let isoleringsmateriale med flere porer. Dette materiale har en porøsitet på 30% til 50%, og dets varmeisolering er dårlig, men dets mekaniske styrke og korrosionsbestandighed er god.
4. Ildfaste silikoneisoleringssten
De kiselholdige varmeisolerende ildfaste mursten er lavet af silica som det primære råmateriale, og det varmeisolerende ildfaste produkt har et SiO2-indhold på mindre end 91%. Ud over de varmeisoleringsegenskaber bevarer ildfaste siliciumsten i vid udstrækning siliciumstenenes egenskaber. Starttemperaturen for blødgøring af belastningen er høj, og volumenet udvider sig en smule under opvarmningsprocessen, hvilket forbedrer ovnens integritet.
Ydeevnen af GGR-1.20-kvaliteten af kiselholdige varmeisolerende ildfaste sten til industrielle ovne er specificeret i China Metallurgical Industry Standard YB386-1994. Bulkdensiteten er ikke mere end 1,2 g/cm3, trykstyrken ved stuetemperatur er ikke mindre end 5 MPa, og starttemperaturen for blødgøring under belastning under 0,1 MPa er ikke mindre end 1520 ℃, og SiO2-indholdet er ikke mindre end 91%.
Dette produkt er egnet til foring af industrielle ovne eller varmeisoleringslag, der ikke er i direkte kontakt med smeltede materialer med høj temperatur og ikke er direkte udsat for ætsende gasser. Murværkets arbejdstemperatur overstiger ikke 1550°C.
Silicabaserede varmeisolerende ildfaste mursten er mere skadelige for menneskekroppen på grund af silicastøv, og processen er mere kompliceret end ler- og højaluminiumsvarmeisolerende ildfaste mursten, og de tegner sig for en lille andel af den samlede produktion af varmeisolerende ildfaste materialer.
5. Diatomitisoleringsildfaste mursten
Diatomit-varmeisoleringssten er et ildfast varmeisoleringsprodukt fremstillet af diatomit som det primære råmateriale. Diatomit-varmeisoleringssten har fine, lukkede porer, høj porøsitet og god varmeisoleringsevne, men lav mekanisk styrke, især efter fugt, hvor styrken falder betydeligt. Dens primære kemiske sammensætning er SiO2, efterfulgt af Al2O3, samt jern og kalium, natrium, calcium, magnesiumoxider og andre urenheder.
De fysiske indekser for diatomitisoleringssten er vist i tabel 3-108. Diatomitisoleringsstensprodukter har dårlig varmebestandighed, og deres ildfasthed er kun omkring 1280 ℃, så brugstemperaturen er ikke høj. De kan kun bruges i isoleringslaget under 900 °C.
6. Ekspanderet perlitprodukter
Ekspanderet perlit er varmeisolerende ildfaste produkter fremstillet af perlit som hovedkomponent. Isoleringsprodukter fremstillet af ekspanderet perlit som tilslag og passende cement, vandglas, fosfat osv. efter omrøring, blanding, formning, tørring, ristning eller hærdning. Densiteten af ekspanderet perlit er relativt lille, generelt kun 40~120 g/cm3; ildfastheden er ikke høj, generelt 1280~1360°C. Den maksimale brugstemperatur for produkter med forskellige bindemidler er forskellig, normalt under 1000°C.
Ekspanderede perlitprodukter klassificeres i kategorierne 200, 250, 300 og 350 kg/m34 i overensstemmelse med produkternes bulkdensitet i den nationale standard. I henhold til den anvendte cementtype er de opdelt i cementbundne ekspanderede perlitprodukter, vandglasbundne ekspanderede perlitprodukter, fosfatbundne ekspanderede perlitprodukter og asfaltbundne ekspanderede perlitprodukter.
7. Ekspanderet vermiculitprodukter
Ekspanderede vermiculitprodukter er varmeisolerende ildfaste produkter med ekspanderet vermiculit som det primære råmateriale. Produktionen af ekspanderede vermiculitprodukter er baseret på en bestemt størrelse ekspanderet vermiculit som tilslag, tilsætning af tilsætningsstoffer og bindemidler, blanding med vand i en bestemt andel og formning, tørring, ristning eller hærdning for at danne varmeisoleringsprodukter. Produkter med forskellige bulkdensiteter, blandinger og bindemidler har forskellige maksimale brugstemperaturer, og der anvendes normalt varmeisoleringslag under 1000°C. Der findes mange typer ekspanderede vermiculitprodukter, som normalt klassificeres efter den anvendte type bindemiddel og den anvendte type tilslag. I henhold til bindemidlet kan det opdeles i organiske bindemidler, uorganiske bindemidler og organiske og uorganiske kompositbindemidler. I henhold til den anvendte type tilslag kan det opdeles i enkelttilslagsprodukter, flere tilslag og blandingsprodukter.
Ekspanderet vermiculit har lav varmeledningsevne, lav styrke og kan ikke være vandtæt, så dets anvendelse er stærkt begrænset. Når højstyrkecementeringsmateriale bruges til at binde ekspanderet vermiculit til et færdigt produkt, vil det have større styrke end ekspanderet vermiculit og kan modstå større belastning. Når vandtæt cementeringsmateriale bruges til at binde ekspanderet vermiculit sammen, har det resulterende produkt vandtæt ydeevne og kan bruges, hvor der er vand. Bindemidlets varmeledningsevne er normalt højere end den ekspanderede vermiculits, så tilsætningen af bindemidlet giver den ekspanderede østerssten nye anvendelser. Men det reducerer også den ekspanderede vermiculits varmeisoleringseffekt.
8. Kalciumsiliciumplade
Kalciumsilikatplader er lavet af diatoméjord og kalk som de vigtigste råmaterialer, og de varmeisolerende ildfaste produkter, der er fremstillet ved at tilsætte armeringsfibre, kaldes også kalciumsilikatplader og mikroporøse kalciumsilikatplader. Kalciumsilikatplader er opdelt i to kategorier efter deres sammensætning: den ene er almindelige kalciumsilikatplader, hvor den kemiske sammensætning af CaO/SiO2 er ca. 0,8, mineralsammensætningen er tobermorit (tobermorit, 5CaO·6SiO2·5H2O); den anden er kalciumhårdt silikat, hvor den kemiske sammensætning af CaO/SiO2 er ca. 1,0, og mineralsammensætningen er kalciumhårdt silikat.
Calciumsilikat har fremragende egenskaber såsom lille kapacitet, stærk separation, lav varmeledningsevne, bekvem konstruktion og lav tabsrate. Densiteten af calciumsilikatplader er for det meste specificeret i verden som ikke større end 220 kg/m3, og nogle er yderligere opdelt i 33 typer ikke større end 220 kg/m3, ikke større end 170 kg/m3 og ikke større end 130 kg/m3; Kina er klassificeret som ikke større end 240 kg/cm3, ikke mere end 220 kg/cm3, ikke mere end 170 kg/cm3 i 33 typer. Trykstyrken er over 0,4 MPa, bøjningsstyrken er over 0,2 MPa; varmeledningsevnen (70 ℃ ± 5 ℃) er 0,049 ~ 0,064 W/(m·K) den højeste driftstemperatur, og torbemullit er 650 ℃, calciumsilikattypen er 1000 ℃.
Calciumsilikatpladen kan saves eller sømmes og kan laves til plader, blokke eller hylstre. Den kan bruges som varmeisoleringsmateriale til termiske rørledninger og industrielle ovne inden for el, kemisk industri, metallurgi, skibe osv.; brand- og varmeisolering af bygninger, instrumenter og udstyr. Den kan også bruges som varmeisoleringslag i højtemperaturtørreovne og tunnelovnsvognsplatforme; begge sider af calciumsilikatpladen kan limes med plastfiner, krydsfiner, asbestcementplade osv. Kan bruges som varmeisoleringsmateriale. De fleste varmeisoleringsmaterialer i verden bruger calciumsilikatplader, og i nogle lande bruges calciumsilikatplader til varmeisolering i industrien for 70% til 80%.
9. Flydende partikelsten (Cenosphere-sten)
Cenosfæresten er varmeisolerende ildfaste produkter lavet af cenosfærer som det primære råmateriale. I begyndelsen af 1970'erne begyndte mit land at bruge flyveaske-cenosfærer til at producere lerbaserede varmeisolerende ildfaste sten. På grund af den enkle proces og de rigelige ressourcer er produktkvaliteten god. Siden 1980'erne er den porøse klinkermetode eller udbrændingstilsætning af flyveaske-cenosfærer blevet brugt til at producere Cenosfæresten.
Cenosfæresten er hule kugler af aluminiumsilikatglas, der er fremstillet af flyveaske fra termiske kraftværker. De har en let vægt, tyndvægget form, en hul overflade, en glat overflade, lav varmeledningsevne, god isoleringsevne, høj refraktoritet og høj trykstyrke. Og andre ydeevner. Ved at bruge disse egenskaber ved cenosfærer kan der fremstilles varmeisolerende ildfaste materialer med fremragende varmebevaringsevne. Produktionen af cenosfæresten kan formes ved en halvtør metode, som har en simpel proces og ikke kræver en efterbehandlingsproces.
Cenosfæresten er bedre end eksisterende mellemblok-varmeisoleringsmaterialer med hensyn til mekanisk styrke, høj temperaturbestandighed, varmeledningsevne og brugsegenskaber og kan sammenlignes med silikatfibre. Dette materiale anvendes i vid udstrækning i forskellige højtemperatur industrielle ovne ved en temperatur på 1200 °C for at opnå formålet med at forbedre den termiske effektivitet og reducere energiforbruget. Cenosfæresten anvendes i industrielle ovne og højtemperaturudstyr inden for metallurgi, maskiner, kemi, olie, byggematerialer, let industri, elkraft og andre sektorer. Generelt kan de spare energi med 15 % til 40 %. Det er en god ny type letvægtsvæg. Termisk materiale.
10. Hul kugleformet mursten
En hul kugleformet mursten af aluminiumoxid
Aluminiumkuglesten er et varmeisolerende ildfast produkt med aluminiumkugle som det primære råmateriale. De typiske tekniske indikatorer for aluminiumkuglesten er: Al2O3-indholdet er ikke mindre end 98%, SiO2-indholdet er ikke mere end 0,5%, Fe2O3-indholdet er ikke mere end 0,2%, bulkdensiteten er 1,3~1,4g/cm3, den tilsyneladende porøsitet er 60%~80%, trykstyrken er ikke mindre end 9,8 MPa, blødgøringstemperaturen (0,2 MPa) er ikke mindre end 1700℃, og varmeledningsevnen er 0,7~0,8W/(m·K).
Sammenlignet med almindelige varmeisolerings- og ildfaste produkter er hulkugleformede aluminiumoxidsten karakteriseret ved et stort antal lukkede porer i produktet. Derfor har den høj styrke og stabil porestruktur, lav densitet og lav varmeledningsevne. Den anvendes hovedsageligt til industrielle ovnforinger ved høje temperaturer under 1800 ℃, såsom højtemperaturovnsforingssten i ildfaste, elektronik- og keramikindustrier; varmeisoleringslag til højtemperatur termisk udstyr, såsom forgasningsovne i den petrokemiske industri, gasovne, kulindustrielle reaktorer, isoleringssten til induktionsovne i den metallurgiske industri.
B Zirconia hulkugle mursten
Zirkoniumkugleformede mursten er et varmeisolerende ildfast produkt fremstillet af zirkoniumkugler som det primære råmateriale. Den primære krystalfase i denne mursten er kubisk zirkonium (ca. 70% til 80% af mineralsammensætningen), og dens typiske ydeevne er: Refraktoriteten er større end 2400 ℃, den tilsyneladende porøsitet er 55% ~ 60%, volumendensiteten er 2,5 ~ 3,0 g / cm3, trykstyrken er ikke mindre end 4,9 MPa, og varmeledningsevnen er 0,23 ~ 0,35 W / (m·K).
Zirkoniumkugler er varmeisolerende ildfaste produkter med fremragende ydeevne. Den maksimale sikre brugstemperatur er 2200 ℃. Zirkoniumkuglesten har en relativt høj høj temperaturstyrke og en stabil porestruktur, så de kan bruges sikkert ved en høj temperatur på 2200 ℃. Zirkoniumkuglesten har lav densitet og lav varmeledningsevne, hvilket ikke kun kan reducere varmetab, men også varmelagring. Derfor kan det, som et højtemperaturforingsmateriale, der er i direkte kontakt med flammen i termisk udstyr såsom metallurgi, olie, kemisk industri, elektronik osv., reducere energiforbruget og vægten af højtemperaturovne, og brugseffekten er god.
Opslagstidspunkt: 26. november 2021