Materiały ogniotrwałe do izolacji termicznej to materiały ogniotrwałe o wysokiej porowatości, niskiej gęstości objętościowej i niskim przewodnictwie cieplnym, znane również jako lekkie materiały ogniotrwałe. Obejmują one materiały ogniotrwałe termoizolacyjne, włókna ogniotrwałe i produkty z włókien ogniotrwałych. W zależności od temperatury użytkowania: materiały ogniotrwałe do izolacji niskotemperaturowej, temperatura użytkowania jest niższa niż 900°C, takie jak cegły izolacyjne z diatomitu, produkty z ekspandowanej krzemionki, płyty krzemionkowo-wapniowe, produkty z ekspandowanego perlitu itp.; materiały ogniotrwałe do izolacji średniotemperaturowej, temperatura użytkowania wynosi 900–1200°C, takie jak gliniane cegły izolacyjne, włókna ogniotrwałe z krzemianu glinu itp.; Materiały ogniotrwałe do izolacji termicznej o wysokiej temperaturze, których temperatura użytkowania przekracza 1200 ℃, takie jak cegły ogniotrwałe do izolacji termicznej z wysoką zawartością aluminium, cegły ogniotrwałe do izolacji termicznej z tlenku glinu, cegła ogniotrwała do izolacji krzemionkowej, cegła pusta z tlenku glinu, cegła pusta z tlenku cyrkonu, włókno ogniotrwałe o wysokiej zawartości tlenku glinu, włókno ogniotrwałe polikrystaliczne (włókno polikrystaliczne z tlenku glinu, włókno polikrystaliczne z tlenku cyrkonu, włókno polikrystaliczne z mullitu) itp.
Produkcja termoizolacyjnych wyrobów ogniotrwałych odbywa się głównie metodami umożliwiającymi formowanie struktur porowatych, takimi jak metoda lekkiego surowca, metoda wypalania, metoda spieniania i metoda chemiczna. Amorficzne włókna ogniotrwałe, takie jak włókna ogniotrwałe z krzemianu glinu, włókna ogniotrwałe o wysokiej zawartości tlenku glinu itp., są zazwyczaj wytwarzane przez topienie. Polikrystaliczne włókna ogniotrwałe, takie jak włókna mulitowe, włókna tlenku glinu itp., są wytwarzane metodą koloidalną.
Głównymi cechami izolacyjnych materiałów ogniotrwałych są wysoka porowatość, zazwyczaj powyżej 45%; niska gęstość objętościowa, zazwyczaj nieprzekraczająca 1,5 g/cm³; niskie przewodnictwo cieplne, zazwyczaj poniżej 1,0 W/(m·K). Stosowane głównie jako izolacja termiczna pieców przemysłowych, mogą nie tylko zmniejszyć straty ciepła, ale także akumulację ciepła, uzyskać najlepsze efekty energooszczędności i zmniejszyć masę urządzeń cieplnych. W porównaniu z tradycyjnymi cegłami ogniotrwałymi, materiały ogniotrwałe izolacyjne charakteryzują się niską odpornością na korozję żużlową, wytrzymałością mechaniczną i odpornością na zużycie. Z tego powodu nie nadają się do konstrukcji nośnej pieca ani do elementów mających bezpośredni kontakt z żużlem, wsadem, ciekłym metalem itp.
Metoda klasyfikacji wyrobów ogniotrwałych izolacyjnych
Materiały ogniotrwałe termoizolacyjne to materiały ogniotrwałe o porowatości nie mniejszej niż 45%. Głównymi cechami materiałów ogniotrwałych termoizolacyjnych są wysoka porowatość i niska gęstość objętościowa. Charakteryzują się niską przewodnością cieplną, małą pojemnością cieplną i dobrą izolacyjnością cieplną. Materiały te zachowują ciepło i są odporne na wysokie temperatury. Mogą być stosowane jako warstwa izolacji termicznej w różnych urządzeniach grzewczych, a niektóre również jako warstwa robocza. Są energooszczędnym materiałem do budowy pieców. Zastąpienie ogólnych gęstych materiałów ogniotrwałych materiałami termoizolacyjnymi jako materiałów do budowy pieców może zmniejszyć straty ciepła związane z magazynowaniem i rozpraszaniem ciepła o 40–50%, szczególnie w przypadku urządzeń grzewczych o nieciągłej pracy.
Istnieje wiele rodzajów izolacji i materiałów ogniotrwałych, które generalnie dzieli się na trzy kategorie w zależności od temperatury użytkowania, gęstości objętościowej i kształtu produktu.
(1) Klasyfikowane według gęstości objętościowej. Cegły o gęstości objętościowej 0,4–1,3 g/cm3 to cegły lekkie; cegły o gęstości objętościowej poniżej 0,4 g/cm3 to cegły ultralekkie.
(2) Klasyfikacja według temperatury roboczej. W przypadku materiałów izolacyjnych o niskiej temperaturze należy stosować temperaturę 600–900°C; w przypadku materiałów izolacyjnych o średniej temperaturze 900–120°C; w przypadku materiałów izolacyjnych o wysokiej temperaturze powyżej 1200°C.
(3) Klasyfikacja według kształtu produktu: jedna to formowane lekkie cegły ogniotrwałe, w tym cegły gliniane, cegły o wysokiej zawartości tlenku glinu, cegły krzemionkowe, a także niektóre cegły lekkie z czystego tlenku; druga to nieformowane lekkie cegły ogniotrwałe, takie jak lekki beton ogniotrwały.
Metoda produkcji termoizolacyjnych wyrobów ogniotrwałych różni się od metody produkcji zwykłych materiałów gęstych. Istnieje wiele metod, w tym głównie metoda spalania, metoda spieniania, metoda chemiczna i metoda materiałów porowatych.
1) Metoda spalania i dodawania materiałów. Nazywana również metodą dodawania materiałów palnych. Polega na dodaniu łatwopalnych materiałów palnych, takich jak węgiel drzewny, trociny itp., do mułu cegielnianego, aby produkt po wypaleniu miał określone pory.
2) Metoda moczenia. Do gliny używanej do produkcji cegieł należy dodać środki spieniające, takie jak mydło kalafoniowe itp., i spieniać ją mechanicznie. Po wypaleniu uzyskuje się porowaty produkt.
3) Metoda chemiczna. W procesie produkcji cegieł, wykorzystując reakcję chemiczną, która może prawidłowo generować gaz, uzyskuje się porowaty produkt, zazwyczaj dolomit lub peryklaz z dodatkiem gipsu i kwasu siarkowego jako środka spieniającego.
4) Metoda z użyciem materiału porowatego. Do produkcji lekkich cegieł ogniotrwałych stosuje się naturalną ziemię okrzemkową lub sztuczną glinę, klinkier spieniony, kulki z tlenku glinu lub cyrkonu oraz inne materiały porowate.
Zastosowanie ogniotrwałych materiałów izolacyjnych o niskim przewodnictwie cieplnym i małej pojemności cieplnej jako materiałów konstrukcyjnych korpusu pieca pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa, poprawę wydajności produkcji, a także na zmniejszenie masy korpusu pieca, uproszczenie jego konstrukcji, poprawę jakości produktu oraz obniżenie temperatury otoczenia. Poprawę warunków pracy. Ogniotrwałe materiały izolacyjne są najczęściej stosowane jako warstwa izolacji cieplnej, wyściółka lub warstwa izolacyjna pieca.
1. Cegły ogniotrwałe izolacyjne z tlenku glinu
Cegły ogniotrwałe izolacyjne z tlenku glinu wykorzystują stopiony korund, spiekany tlenek glinu oraz tlenek glinu przemysłowego jako główne surowce do produkcji ogniotrwałych produktów izolacyjnych, charakteryzujących się wysoką odpornością na działanie kwasów i zasad, odpornością na redukcję oraz dobrą odpornością na szoki termiczne. Mogą być długotrwale użytkowane w temperaturach poniżej 1700°C. Proces produkcji wykorzystuje dwie metody: spienianie i spalanie z dodatkiem dodatków. Produkty wytwarzane metodą spieniania charakteryzują się jednorodną strukturą, niskim przewodnictwem cieplnym i dobrą izolacyjnością termiczną.
Cegły ogniotrwałe z tlenku glinu są lekkie, charakteryzują się wysoką wytrzymałością na ściskanie, niskim przewodnictwem cieplnym, niskim skurczem objętościowym po ponownym wypaleniu oraz dobrą odpornością na szok termiczny. Mogą być stosowane do izolacji cieplnej urządzeń cieplnych o wysokiej temperaturze lub pieców, które mają bezpośredni kontakt z płomieniami. Mogą być również stosowane jako wyściółki robocze precyzyjnych urządzeń cieplnych, ale nie nadają się do stosowania w miejscach narażonych na korozję, które mają bezpośredni kontakt z cieczą pieca i stopionym żużlem. Charakteryzują się również wyższą stabilnością w atmosferze redukującej. Temperatura użytkowania zależy od czystości produktu i zazwyczaj wynosi 1650–1800°C. Typowe parametry fizyczne i chemiczne takich produktów przedstawiono w tabeli 3-105.
2. Cegły ogniotrwałe izolacyjne o wysokiej zawartości aluminium
Wysokoglinowe cegły ogniotrwałe to produkty ogniotrwałe o wysokiej zawartości glinu, wykonane z głównego surowca w ilości nie mniejszej niż 48%. Cegła ogniotrwała wysokoglinowa jest wytwarzana głównie z boksytu, gliny, spoiwa i trocin. Aby poprawić parametry produktu, dodawany jest tlenek glinu, korund, sylimanit, cyjanit i krzemionka. Drobny proszek może być wytwarzany w produktach o różnych gęstościach nasypowych i różnych maksymalnych temperaturach użytkowania. Zazwyczaj temperatura użytkowania wynosi 1250–1350°C, a niektóre mogą osiągnąć 1550°C.
Cegły izolacyjne o wysokiej zawartości aluminium są produkowane głównie metodą spieniania, a ich gęstość objętościowa wynosi od 0,4 do 1,0 g/cm³. Można je również wytwarzać metodą spopielania z dodatkiem dodatków. Parametry fizykochemiczne i chemiczne ogniotrwałych cegieł izolacyjnych o wysokiej zawartości aluminium przedstawiono w tabeli 3-106.
Wysokoglinowe, ogniotrwałe cegły ogniotrwałe mogą być stosowane do budowy warstw i elementów izolacyjnych, które nie ulegają korozji ani erozji pod wpływem silnie roztopionych materiałów o wysokiej temperaturze. W bezpośrednim kontakcie z płomieniem, temperatura powierzchniowa typowych, wysokoglinowych, ogniotrwałych cegieł izolacyjnych nie powinna przekraczać 1350°C. Mulitowe, ogniotrwałe cegły izolacyjne mogą mieć bezpośredni kontakt z płomieniem i charakteryzują się odpornością na wysokie temperatury, wysoką wytrzymałością oraz znaczną oszczędnością energii. Mulitowe cegły ogniotrwałe nadają się do wymurówki pieców do pirolizy, pieców na gorące powietrze, ceramicznych pieców rolkowych, elektrycznych pieców szufladowych do porcelany oraz różnego rodzaju pieców oporowych. Korundowo-mulitowe, ogniotrwałe cegły izolacyjne o zawartości Al2O3 wynoszącej 82,4% mogą być stosowane jako wymurówka pieca w temperaturze 1550°C.
3. Izolacyjne cegły ogniotrwałe na bazie gliny
Cegły ogniotrwałe na bazie gliny to produkty ogniotrwałe izolacyjne o zawartości Al2O3 wynoszącej 30–48%, wytwarzane z gliny ogniotrwałej jako głównego surowca, z wykorzystaniem gliny ogniotrwałej, kulek pływających i klinkieru gliny ogniotrwałej jako surowców, z dodatkiem spoiw i trocin. Poprzez mieszanie, formowanie, suszenie i wypalanie można uzyskać produkty o gęstości nasypowej 0,3–1,5 g/cm³, a ich produkcja stanowi ponad połowę produkcji cegieł ogniotrwałych izolacyjnych.
Powszechnie stosowaną metodą produkcji glinianych cegieł ogniotrwałych izolacyjnych jest metoda dopalania z użyciem kulek pływających, a także metoda spieniania. W tabeli 3-107 przedstawiono wskaźniki fizyczne glinianych cegieł ogniotrwałych izolacyjnych.
Cegły ogniotrwałe na bazie gliny mają szeroki zakres zastosowań. Są one najczęściej stosowane w urządzeniach cieplnych i piecach przemysłowych. Można je stosować do elementów, które nie ulegają korozji i nie są zmywane przez silnie roztopione materiały o wysokiej temperaturze. Niektóre powierzchnie mające bezpośredni kontakt z płomieniem są powlekane warstwą powłoki ogniotrwałej, która może zmniejszyć erozję powodowaną przez żużel i pył gazu piecowego oraz zmniejszyć uszkodzenia. Temperatura robocza produktu nie przekracza temperatury testowej linii powrotnej. Cegły izolacyjne z gliny należą do lekkich materiałów izolacyjnych o wielu porach. Materiał ten ma porowatość od 30% do 50%, a jego izolacyjność cieplna jest słaba, ale jego wytrzymałość mechaniczna i odporność na korozję są dobre.
4. Cegły ogniotrwałe izolacyjne silikonowe
Krzemionkowa cegła ogniotrwała izolacyjna jest wykonana z krzemionki jako głównego surowca, a jej zawartość SiO2 wynosi poniżej 91%. Oprócz właściwości termoizolacyjnych, krzemionkowe cegły ogniotrwałe w znacznym stopniu zachowują właściwości cegieł krzemionkowych. Temperatura początkowa zmiękczania wsadu jest wysoka, a ich objętość nieznacznie zwiększa się podczas nagrzewania, co poprawia integralność pieca.
Parametry techniczne krzemionkowych cegieł ogniotrwałych izolacyjnych klasy GGR-1.20 przeznaczonych do pieców przemysłowych określono w chińskiej normie przemysłu metalurgicznego YB386-1994. Gęstość objętościowa nie przekracza 1,2 g/cm3, wytrzymałość na ściskanie w temperaturze pokojowej nie jest mniejsza niż 5 MPa, a początkowa temperatura mięknienia pod obciążeniem poniżej 0,1 MPa nie jest mniejsza niż 1520℃. Zawartość SiO2 nie jest mniejsza niż 91%.
Produkt ten nadaje się do wymurówki pieców przemysłowych lub warstw izolacji cieplnej, które nie mają bezpośredniego kontaktu z materiałami stopionymi o wysokiej temperaturze i nie są narażone na działanie gazów korozyjnych. Temperatura robocza muru nie przekracza 1550°C.
Cegły ogniotrwałe na bazie krzemionki są bardziej szkodliwe dla ludzkiego organizmu ze względu na pył krzemionkowy, a proces ich wytwarzania jest bardziej skomplikowany niż w przypadku cegieł ogniotrwałych glinianych i wysokoglinowych. Stanowią one niewielką część całkowitej produkcji materiałów ogniotrwałych izolujących ciepło.
5. Cegły ogniotrwałe izolacyjne z diatomitu
Cegła termoizolacyjna z diatomitu to ogniotrwały produkt termoizolacyjny, wytwarzany z diatomitu jako głównego surowca. Cegła termoizolacyjna z diatomitu charakteryzuje się drobnymi, zamkniętymi porami, wysoką porowatością i dobrymi właściwościami termoizolacyjnymi, ale niską wytrzymałością mechaniczną, która szczególnie po zawilgoceniu znacznie spada. Jej główny skład chemiczny to SiO2, a następnie Al2O3, a także żelazo i potas, tlenki sodu, wapnia, magnezu i inne zanieczyszczenia.
Parametry fizyczne cegieł izolacyjnych z diatomitu przedstawiono w tabeli 3-108. Cegły izolacyjne z diatomitu charakteryzują się niską odpornością termiczną, a ich ogniotrwałość wynosi zaledwie około 1280°C, co oznacza, że temperatura ich użytkowania nie jest wysoka. Można je stosować wyłącznie w warstwie izolacyjnej o temperaturze poniżej 900°C.
6. Produkty z perlitu ekspandowanego
Produkty z perlitu ekspandowanego to ogniotrwałe materiały termoizolacyjne, których głównym składnikiem jest perlit. Produkty izolacyjne wykonane są z perlitu ekspandowanego jako kruszywa oraz odpowiedniego cementu, szkła wodnego, fosforanu itp., po wymieszaniu, zmieszaniu, uformowaniu, wysuszeniu, wyprażeniu lub utwardzeniu. Gęstość perlitu ekspandowanego jest stosunkowo niewielka, zazwyczaj wynosi zaledwie 40–120 g/cm³; ogniotrwałość nie jest wysoka, zazwyczaj 1280–1360°C. Maksymalna temperatura użytkowania produktów z różnymi spoiwami jest różna, zazwyczaj poniżej 1000°C.
Produkty z perlitu ekspandowanego klasyfikuje się na kategorie 200, 250, 300 i 350 kg/m³, zgodnie z gęstością objętościową produktów określoną w normie krajowej. W zależności od rodzaju użytego cementu, dzieli się je na produkty z perlitu ekspandowanego wiązanego cementem, produkty z perlitu ekspandowanego wiązanego szkłem wodnym, produkty z perlitu ekspandowanego wiązanego fosforanami oraz produkty z perlitu ekspandowanego wiązanego asfaltem.
7. Produkty z wermikulitu ekspandowanego
Produkty z wermikulitu ekspandowanego to ogniotrwałe produkty termoizolacyjne, których głównym surowcem jest wermikulit ekspandowany. Produkcja produktów z wermikulitu ekspandowanego opiera się na określonej wielkości wermikulitu ekspandowanego jako kruszywa, dodawaniu domieszek i spoiw, mieszaniu z wodą w określonej proporcji, a następnie formowaniu, suszeniu, prażeniu lub utwardzaniu w celu utworzenia produktów termoizolacyjnych. Produkty o różnych gęstościach nasypowych, domieszkach i spoiwach mają różne maksymalne temperatury użytkowania, a zazwyczaj stosuje się warstwy termoizolacyjne poniżej 1000°C. Istnieje wiele rodzajów produktów z wermikulitu ekspandowanego, które zazwyczaj klasyfikuje się według rodzaju użytego spoiwa i rodzaju użytego kruszywa. W zależności od spoiwa można je podzielić na organiczne spoiwa, nieorganiczne spoiwa oraz organiczne i nieorganiczne kompozytowe spoiwa. W zależności od rodzaju użytego kruszywa można je podzielić na pojedyncze kruszywa, kruszywa wielokrotne i produkty domieszkowe.
Wermikulit ekspandowany charakteryzuje się niską przewodnością cieplną, niską wytrzymałością i nie jest wodoodporny, dlatego jego zastosowanie jest znacznie ograniczone. Zastosowanie spoiwa o wysokiej wytrzymałości do łączenia wermikulitu ekspandowanego w gotowy produkt będzie miało większą wytrzymałość niż wermikulit ekspandowany i wytrzymuje większe obciążenia. Zastosowanie spoiwa wodoodpornego do łączenia wermikulitu ekspandowanego pozwala uzyskać produkt wodoodporny i nadający się do stosowania w miejscach o dużej wilgotności. Przewodność cieplna spoiwa jest zazwyczaj wyższa niż wermikulitu ekspandowanego, dlatego dodatek spoiwa sprawia, że ekspandowany kamień ostrygowy ma nowe zastosowania. Jednocześnie jednak zmniejsza to efekt izolacji termicznej wermikulitu ekspandowanego.
8. Płyta krzemowo-wapniowa
Płyta silikatowo-wapniowa jest wytwarzana z ziemi okrzemkowej i wapna jako głównych surowców. Produkty ogniotrwałe, izolujące termicznie poprzez dodanie włókien wzmacniających, nazywane są również płytami silikatowo-wapniowymi i mikroporowatymi płytami silikatowo-wapniowymi. Płyty silikatowo-wapniowe dzielą się na dwie kategorie ze względu na skład: jedna to zwykła płyta silikatowo-wapniowa, o stosunku CaO/SiO₂ około 0,8, z mineralnym składem tobermorytu (tobermoryt, 5CaO·6SiO₂·5H₂O); druga to twardy krzemian wapnia, o stosunku CaO/SiO₂ około 1,0, z mineralnym składem twardego krzemianu wapnia.
Krzemian wapnia charakteryzuje się doskonałymi właściwościami, takimi jak mała pojemność, silna separacja, niskie przewodnictwo cieplne, wygodna konstrukcja i niski współczynnik strat. Gęstość płyt krzemianu wapnia jest zazwyczaj określana na świecie jako nie większa niż 220 kg/m³, a niektóre są dodatkowo podzielone na 33 typy: nie większe niż 220 kg/m³, nie większe niż 170 kg/m³ i nie większe niż 130 kg/m³; w Chinach płyty są klasyfikowane jako nie większe niż 240 kg/cm³, nie większe niż 220 kg/cm³, nie większe niż 170 kg/cm³, 33 typy. Wytrzymałość na ściskanie wynosi powyżej 0,4 MPa, a wytrzymałość na zginanie powyżej 0,2 MPa. Przewodność cieplna (70℃±5℃) wynosi 0,049～0,064 W/(m·K) – najwyższa temperatura robocza, a mulit torbe wynosi 650℃, typ krzemianu wapnia wynosi 1000℃.
Płyta silikatowo-wapniowa może być cięta piłą lub przybijana gwoździami i może być wytwarzana w postaci płyt, bloków lub obudów. Może być stosowana jako materiał termoizolacyjny do rurociągów cieplnych i pieców przemysłowych w energetyce, przemyśle chemicznym, metalurgicznym, na statkach itp.; jako izolacja przeciwpożarowa i cieplna budynków, urządzeń i sprzętu. Może być również stosowana jako warstwa termoizolacyjna pieców suszarniczych wysokotemperaturowych i platform wózków pieców tunelowych; obie strony płyty silikatowo-wapniowej można okleić okleiną z tworzywa sztucznego, sklejką, płytą azbestowo-cementową itp. Może być stosowana jako materiał termoizolacyjny. Większość materiałów termoizolacyjnych na świecie wykorzystuje płyty silikatowo-wapniowe, a w niektórych krajach stanowią one 70–80% udziału w przemyśle.
9. Cegła z pływających cząstek (cegła cenosferowa)
Cegły Cenosphere to ogniotrwałe wyroby termoizolacyjne, wytwarzane z cenosfer jako głównego surowca. Na początku lat 70. XX wieku w moim kraju zaczęto wykorzystywać cenosfery z popiołu lotnego do produkcji glinianych cegieł termoizolacyjnych. Dzięki prostemu procesowi i bogatym zasobom, jakość produktu jest wysoka. Od lat 80. XX wieku do produkcji cegieł Cenosphere stosuje się metodę porowatego klinkieru lub wypalanie mikrosfer z popiołu lotnego.
Cegły cenosferowe to puste kule ze szkła glinowo-krzemianowego, produkowane z popiołu lotnego z elektrowni cieplnych. Charakteryzują się lekkością, cienkimi ściankami, pustą w środku, gładką powierzchnią, niskim przewodnictwem cieplnym, dobrą izolacyjnością, wysoką ognioodpornością i wysoką wytrzymałością na ściskanie. Wykorzystując te właściwości, można wytwarzać materiały ogniotrwałe o doskonałych właściwościach termoizolacyjnych i doskonałej retencji ciepła. Produkcja cegieł cenosferowych odbywa się metodą półsuchą, która charakteryzuje się prostotą i nie wymaga obróbki wykończeniowej.
Cegły Cenosphere przewyższają istniejące materiały termoizolacyjne typu mid-block pod względem wytrzymałości mechanicznej, odporności na wysokie temperatury, przewodności cieplnej i właściwości użytkowych, a także są porównywalne z włóknami krzemianowymi. Materiał ten jest szeroko stosowany w różnych wysokotemperaturowych piecach przemysłowych w temperaturze 1200°C w celu poprawy sprawności cieplnej i zmniejszenia zużycia energii. Cegły Cenosphere są stosowane w piecach przemysłowych i urządzeniach wysokotemperaturowych w przemyśle metalurgicznym, maszynowym, chemicznym, naftowym, materiałów budowlanych, lekkim, energetycznym i innych sektorach. Ogólnie rzecz biorąc, pozwalają zaoszczędzić od 15% do 40%. To dobry, nowy rodzaj lekkiej ścianki działowej. Materiał termiczny.
10. Cegła pusta kulowa
Pusta cegła sferyczna z tlenku glinu
Pusta cegła z tlenku glinu to ogniotrwały produkt termoizolacyjny, którego głównym surowcem jest pusta cegła z tlenku glinu. Typowe parametry techniczne pustaków z tlenku glinu to: zawartość Al₂O₃ nie mniejsza niż 98%, zawartość SiO₂ nie większa niż 0,5%, zawartość Fe₂O₃ nie większa niż 0,2%, gęstość objętościowa 1,3–1,4 g/cm³, porowatość pozorna 60–80%, wytrzymałość na ściskanie nie mniejsza niż 9,8 MPa, temperatura mięknienia wsadu (0,2 MPa) nie mniejsza niż 1700°C, a przewodność cieplna 0,7–0,8 W/(m·K).
W porównaniu ze zwykłymi materiałami termoizolacyjnymi i ogniotrwałymi, pustaki ceramiczne z tlenku glinu charakteryzują się dużą liczbą zamkniętych porów. Dzięki temu charakteryzują się wysoką wytrzymałością i stabilną strukturą porów, niską gęstością i niskim przewodnictwem cieplnym. Są stosowane głównie do wymurówek pieców przemysłowych o temperaturze poniżej 1800°C, takich jak wymurówki pieców wysokotemperaturowych w przemyśle materiałów ogniotrwałych, elektronicznym i ceramicznym; jako warstwy termoizolacyjne w urządzeniach wysokotemperaturowych, takich jak piece zgazowujące w przemyśle petrochemicznym, piece gazowe, węglowe reaktory przemysłowe; oraz jako cegły izolacyjne do pieców indukcyjnych w przemyśle metalurgicznym.
B Cegła sferyczna z cyrkonii
Pusta cegła cyrkonowa to ogniotrwały materiał termoizolacyjny, którego głównym surowcem są puste kulki cyrkonowe. Główną fazą krystaliczną tej cegły jest cyrkonia sześcienna (stanowiąca około 70% do 80% składu mineralnego). Jej typowe parametry to: ogniotrwałość powyżej 2400°C, porowatość pozorna 55%–60%, gęstość objętościowa 2,5–3,0 g/cm³, wytrzymałość na ściskanie nie mniejsza niż 4,9 MPa oraz przewodność cieplna 0,23–0,35 W/(m·K).
Puste kule cyrkonowe to ogniotrwałe materiały termoizolacyjne o doskonałych parametrach. Maksymalna bezpieczna temperatura użytkowania wynosi 2200°C. Puste kule cyrkonowe charakteryzują się stosunkowo wysoką wytrzymałością na wysokie temperatury i stabilną strukturą porów, dzięki czemu mogą być bezpiecznie stosowane w temperaturach do 2200°C. Puste kule cyrkonowe charakteryzują się niską gęstością i niskim przewodnictwem cieplnym, co nie tylko zmniejsza straty ciepła, ale także jego magazynowanie. Dlatego też, jako materiał wyściółkowy wysokotemperaturowy, mający bezpośredni kontakt z płomieniem w urządzeniach cieplnych, takich jak hutnictwo, przemysł naftowy, chemiczny, elektroniczny itp., może zmniejszyć zużycie energii i masę pieca wysokotemperaturowego, a także przynieść korzyści użytkowe.
Czas publikacji: 26-11-2021