Eldfasta värmeisoleringsmaterial avser eldfasta material med hög porositet, låg bulkdensitet och låg värmeledningsförmåga, även kända som lättviktseldfasta material. Inklusive värmeisolerande eldfasta produkter, eldfasta fibrer och eldfasta fiberprodukter. Beroende på användningstemperaturen: eldfasta material för låg temperatur, användningstemperaturen är lägre än 900 ℃, såsom diatomitisoleringstegel, expanderade kiseldioxidprodukter, kiseldioxidkalciumskivor, expanderade perlitprodukter, etc.; eldfasta material för medeltemperaturisolering, användningstemperatur 900 ~ 1200 ℃, såsom eldfasta lerisoleringstegel, eldfasta aluminiumsilikatfibrer, etc.; eldfasta material för hög temperatur, användningstemperaturen är högre än 1200 ℃, såsom eldfasta tegelstenar med hög aluminiumhalt, eldfasta tegelstenar med aluminiumoxid, eldfasta tegelstenar med kiseldioxidisolering, ihåliga kultegelstenar av aluminiumoxid, ihåliga kultegelstenar av zirkoniumoxid, eldfasta fibrer med hög aluminiumoxidhalt, polykristallina eldfasta fibrer (polykristallina aluminiumoxidfibrer, polykristallina zirkoniumfiber, polykristallina mullitfibrer), etc.
Tillverkningen av värmeisolerande eldfasta produkter använder huvudsakligen processmetoder som kan bilda en porös struktur, såsom lättviktsmetoden, utbränningsmetoden, skummetoden och den kemiska metoden. Amorfa eldfasta fibrer, såsom eldfasta aluminiumsilikatfibrer, eldfasta fibrer med hög aluminiumoxidhalt, etc., framställs vanligtvis genom smältning. Polykristallina eldfasta fibrer, såsom mullitfibrer, aluminiumoxidfibrer, etc., framställs med kolloidmetoden.
De viktigaste egenskaperna hos isolerande eldfasta material är hög porositet, vanligtvis över 45 %; låg bulkdensitet, vanligtvis inte överstigande 1,5 g/cm3; låg värmeledningsförmåga, oftast mindre än 1,0 W/(m·K). Används huvudsakligen som värmeisolering av industriugnar och kan inte bara minska värmeförlusten i ugnen, utan också minska värmelagringen, uppnå bästa möjliga energibesparande effekt och minska vikten på värmeutrustning. Jämfört med vanliga eldfasta tegelstenar har värmeisolerande eldfasta material dålig slaggkorrosionsbeständighet, mekanisk hållfasthet och slitstyrka. Därför är de inte lämpliga för ugnens bärande struktur och de delar som är i direkt kontakt med slagg, laddning, smält metall etc.
Klassificeringsmetod för eldfasta isoleringsprodukter
Värmeisoleringsprodukter avser eldfasta produkter med en porositet på minst 45 %. De viktigaste egenskaperna hos värmeisolerande eldfasta produkter är hög porositet och låg volymdensitet. Värmeledningsförmågan är låg, värmekapaciteten är liten och värmeisoleringsprestanda är god. Det är värmebevarande och värmebeständigt. Det kan användas som ett värmeisoleringsskikt för olika termiska utrustningar, och vissa kan även användas som ett arbetsskikt. Det är ett energibesparande material för att bygga olika ugnar. Att ersätta värmeisolerande eldfasta produkter med generella täta eldfasta produkter som ugnsbyggnadsmaterial kan minska värmelagrings- och värmeavledningsförluster med 40 % till 50 %, särskilt för diskontinuerlig termisk utrustning.
Det finns många typer av isolerings- och eldfasta produkter, som vanligtvis delas in i tre kategorier beroende på användningstemperatur, bulkdensitet och produktform.
(1) Klassificeras efter kroppsdensitet. De med en bulkdensitet på 0,4~1,3 g/cm3 är lättviktstegelstenar; de med en bulkdensitet på mindre än 0,4 g/cm3 är ultralätta tegelstenar.
(2) Klassificerad efter driftstemperatur. Använd en temperatur på 600~900 ℃ för isoleringsmaterial med låg temperatur; 900~120 ℃ för isoleringsmaterial med medelhög temperatur; över 1200 ℃ för isoleringsmaterial med hög temperatur.
(3) Klassificerad efter produktform: den ena är formade lätta eldfasta tegelstenar, inklusive lera, hög aluminiumoxidhalt, kisel och vissa lätta tegelstenar med ren oxid; den andra är oformade lätta eldfasta tegelstenar, såsom lätt eldfast betong.
Produktionsmetoden för värmeisolerande eldfasta produkter skiljer sig från den för vanliga täta material. Det finns många metoder, främst inklusive förbränningsmetoden, skummetoden, kemisk metod och porös materialmetod.
1) Bränn- och tillsatsmetoden. Även kallad metod för att tillsätta brännbara ämnen. Tillsätt brännbara ämnen som är lätta att bränna, såsom träkol, sågspån etc., i tegeltillverkningsslammet för att ge produkten vissa porer efter bränning.
2) Blötläggningsmetod. Tillsätt skumbildande medel, såsom hartsvål etc., till leran för att tillverka tegelstenar och skumma den mekaniskt. Efter bränning erhålls en porös produkt.
3) Kemisk metod. Med hjälp av en kemisk reaktion som kan generera gas på ett korrekt sätt erhålls en porös produkt vid tillverkning av tegelstenar, vanligtvis dolomit eller periklas plus gips och svavelsyra som skumbildare.
4) Metod med poröst material. Använd naturlig kiselgur eller artificiell lerskumklinker, ihåliga kulor av aluminiumoxid eller zirkoniumoxid och andra porösa råmaterial för att tillverka lätta eldfasta tegelstenar.
Att använda isoleringsmaterial med låg värmeledningsförmåga och liten värmekapacitet som material för ugnsstrukturen kan minska bränsleförbrukningen, förbättra utrustningens produktionseffektivitet och minska ugnsstrukturens vikt, förenkla ugnsstrukturen, förbättra produktkvaliteten och sänka omgivningstemperaturen. Förbättra arbetsförhållandena. Isolerande isoleringsmaterial används oftast som värmeisoleringsskikt, foder eller isoleringsskikt i ugnar.
1. Eldfasta tegelstenar av aluminiumoxidisolering
Värmeisolerande eldfasta tegelstenar av aluminiumoxid använder smält korund, sintrad aluminiumoxid och industriell aluminiumoxid som huvudsakliga råmaterial för att tillverka värmeisolerande eldfasta produkter med stark syra- och alkalibeständighet och reduktionsbeständighet, samt god termisk chockbeständighet. De kan användas under lång tid under 1700 ℃. Dess produktionsprocess använder två typer av skummetod och förbränningstillsatsmetod. Produkterna som produceras med skummetoden har egenskaper som enhetlig struktur, låg värmeledningsförmåga och god värmeisoleringsprestanda.
Värmeisolerande eldfasta tegelstenar av aluminiumoxid är lätta, med hög tryckhållfasthet, låg värmeledningsförmåga, låg volymkrympning efter återbränning och god motståndskraft mot termisk chock. De kan användas som värmeisoleringsskikt i högtemperaturvärmeutrustning eller ugnar som direkt interagerar med lågor. Och som arbetsbeklädnad i precisionsvärmeutrustning, men de är inte lämpliga för korrosionsplatser som är i direkt kontakt med ugnsvätska och smält slagg. De har också högre stabilitet vid användning i reducerande atmosfär. Användningstemperaturen beror på produktens renhet, vanligtvis upp till 1650~1800°C. Se tabell 3-105 för typiska fysikaliska och kemiska index för sådana produkter.
2. Värmeisolerande eldfasta tegelstenar med hög aluminiumhalt
Högaluminiumoxidbaserade värmeisolerande eldfasta tegelstenar är värmeisolerande eldfasta produkter med ett innehåll av minst 48 % tillverkade av huvudråvaran. Högaluminiumoxidbaserade värmeisolerande eldfasta tegelstenar tillverkas huvudsakligen av bauxit som råmaterial, kombinerat med lera som råmaterial, blandat med bindemedel och sågspån. För att förbättra produktens prestanda tillsätts industriell aluminiumoxid, korund, sillimanit, kyanit och kiseldioxid. Fint pulver kan tillverkas till produkter med olika bulkdensiteter och olika maximala användningstemperaturer. Vanligtvis är användningstemperaturen 1250~1350 ℃, och vissa kan nå 1550 ℃.
Högaluminiumisoleringstegel tillverkas mestadels med skummetoden, och produktens volymdensitet ligger mellan 0,4 och 1,0 g/cm3, och den kan också tillverkas med förbränningstillsatser. De fysikaliska och kemiska indexen för högaluminiumisoleringstegel visas i tabell 3-106.
Högaluminiumhaltiga värmeisolerande eldfasta tegelstenar kan användas för att bygga värmeisolerande lager och delar som inte korroderas och ersätts av starka, högtemperatursmält material. Vid direkt kontakt med lågan bör ytkontakttemperaturen för vanliga högaluminiumhaltiga värmeisolerande eldfasta tegelstenar inte vara högre än 1350 ℃. Mullithaltiga värmeisolerande eldfasta tegelstenar kan komma i direkt kontakt med lågan och har egenskaper som hög temperaturbeständighet, hög hållfasthet och betydande energibesparande effekt. De är lämpliga för beklädnad av pyrolysugnar, varmluftsugnar, keramiska valsugnar, elektriska porslinsugnar och olika motståndsugnar. Korund-mullithaltiga värmeisolerande eldfasta tegelstenar med en Al2O3-halt på 82,4 % kan användas som ugnsbeklädnad vid 1550 °C.
3. Eldfasta isoleringstegelstenar baserade på lera
Lerbaserade värmeisolerande eldfasta tegelstenar är värmeisolerande eldfasta produkter med 30–48 % Al2O3-halt tillverkade av eldfast lera som huvudråvara, med eldfast lera, flytande pärlor och eldfast lerklinker som råmaterial, med tillsats av bindemedel och sågspån. Genom blandning, formning, torkning och bränning kan produkter med en bulkdensitet på 0,3–1,5 g/cm3 erhållas, och produktionsvolymen står för mer än hälften av de värmeisolerande eldfasta tegelstenarna.
Den vanligaste produktionsprocessen för lerbaserade värmeisolerande eldfasta tegelstenar är förbränningsmetoden med flytande kulor, men skummetoden kan också användas. Se tabell 3-107 för de fysikaliska indexen för lerbaserade värmeisolerande eldfasta tegelstenar.
Lerbaserade värmeisolerande eldfasta tegelstenar har ett brett användningsområde. De används främst i termisk utrustning och industriella ugnar. De kan användas för delar som inte korroderar och tvättas av starka högtemperatursmält material. Vissa ytor som är i direkt kontakt med lågan är belagda med ett lager av eldfast beläggning som kan minska erosionen från slagg och ugnsgasdamm och minska skador. Produktens arbetstemperatur överstiger inte returledningens testtemperatur. Lerisoleringstegelsten tillhör ett slags lätt isoleringsmaterial med flera porer. Detta material har en porositet på 30 % till 50 %, och dess värmeisolering är dålig, men dess mekaniska hållfasthet och korrosionsbeständighet är god.
4. Eldfasta silikonisoleringstegelstenar
Kiselhaltiga värmeisolerande eldfasta tegelstenar är gjorda av kiseldioxid som huvudsakligt råmaterial, och den värmeisolerande eldfasta produkten har ett SiO2-innehåll på mindre än 91 %. Förutom de värmeisolerande egenskaperna bibehåller kiseleldfasta tegelstenar i stor utsträckning kiselstenarnas egenskaper. Starttemperaturen för mjukgöring under belastningen är hög, och volymen expanderar något under uppvärmningsprocessen, vilket förbättrar ugnens integritet.
Prestandan hos GGR-1.20-kvaliteten av kiselhaltiga värmeisolerande eldfasta tegelstenar för industriugnar som specificeras i China Metallurgical Industry Standard YB386-1994, är bulkdensiteten högst 1,2 g/cm3, tryckhållfastheten vid rumstemperatur är inte mindre än 5 MPa, och starttemperaturen för mjukning under belastning under 0,1 MPa är inte mindre än 1520 ℃, SiO2-halten är inte mindre än 91%.
Denna produkt är lämplig för beklädnad av industriugnar eller värmeisoleringsskikt som inte är i direkt kontakt med smälta material med hög temperatur och inte utsätts direkt för korrosiva gaser. Murverkets arbetstemperatur överstiger inte 1550 °C.
Kiseldioxidbaserade värmeisolerande eldfasta tegelstenar är mer skadliga för människokroppen på grund av kiseldioxiddamm, och processen är mer komplicerad än lera och högaluminiumbaserade värmeisolerande eldfasta tegelstenar, och de står för en liten andel av den totala produktionen av värmeisolerande eldfasta material.
5. Eldfasta tegelstenar av diatomitisolering
Diatomitvärmeisoleringstegel är en eldfast värmeisoleringsprodukt tillverkad av diatomit som huvudsakligt råmaterial. Diatomitvärmeisoleringstegel har fina slutna porer, hög porositet, god värmeisoleringsprestanda, men låg mekanisk hållfasthet, särskilt efter fukt, minskar hållfastheten avsevärt. Dess huvudsakliga kemiska sammansättning är SiO2, följt av Al2O3, samt järn och kalium, natrium, kalcium, magnesiumoxider och andra föroreningar.
De fysikaliska indexen för diatomitisoleringstegel visas i tabell 3-108. Diatomitisoleringstegelprodukter har dålig värmebeständighet och eldfastheten är endast cirka 1280 ℃, så användningstemperaturen är inte hög. De kan endast användas i isoleringslagret under 900 °C.
6. Expanderad perlitprodukter
Expanderad perlit är värmeisolerande eldfasta produkter gjorda av perlit som huvudkomponent. Isoleringsprodukter gjorda av expanderad perlit som ballast och lämplig cement, vattenglas, fosfat etc., efter omrörning, blandning, formning, torkning, rostning eller härdning. Densiteten hos expanderad perlit är relativt liten, vanligtvis endast 40~120 g/cm3; eldfastheten är inte hög, vanligtvis 1280~1360°C. Den maximala användningstemperaturen för produkter med olika bindemedel är olika, vanligtvis under 1000°C.
Expanderade perlitprodukter klassificeras i kategorierna 200, 250, 300 och 350 kg/m34 i enlighet med produkternas skrymdensitet i den nationella standarden. Beroende på vilken typ av cement som används är de indelade i cementbundna expanderade perlitprodukter, vattenglasbundna expanderade perlitprodukter, fosfatbundna expanderade perlitprodukter och asfaltbundna expanderade perlitprodukter.
7. Expanderade vermikulitprodukter
Expanderade vermikulitprodukter är värmeisolerande eldfasta produkter med expanderad vermikulit som huvudråvara. Produktionen av expanderade vermikulitprodukter baseras på en viss storlek av expanderad vermikulit som ballast, tillsats av tillsatsmedel och bindemedel, blandning med vatten i en viss proportion, och formning, torkning, rostning eller härdning för att bilda värmeisoleringsprodukter. Produkter med olika bulkdensiteter, tillsatsmedel och bindemedel har olika maximala användningstemperaturer, och värmeisoleringsskikt under 1000 °C används vanligtvis. Det finns många typer av expanderade vermikulitprodukter, som vanligtvis klassificeras efter vilken typ av bindemedel som används och vilken typ av ballast som används. Beroende på bindemedlet kan det delas in i organiska ballastprodukter, oorganiska ballastprodukter och organiska och oorganiska kompositbindemedelsprodukter. Beroende på vilken typ av ballast som används kan det delas in i enskilda ballastprodukter, flera ballastprodukter och tillsatsprodukter.
Expanderad vermikulit har låg värmeledningsförmåga, låg hållfasthet och kan inte vara vattentät, så dess användningsområden är starkt begränsade. När höghållfast cementmaterial används för att binda expanderad vermikulit till en färdig produkt, kommer det att ha större hållfasthet än expanderad vermikulit och kan motstå större belastning. När vattentätt cementmaterial används för att binda samman expanderad vermikulit, har den resulterande produkten vattentät prestanda och kan användas där det finns vatten. Bindemedlets värmeledningsförmåga är vanligtvis högre än den för expanderad vermikulit, så tillsatsen av bindemedlet ger den expanderade ostronstenen nya användningsområden. Men det minskar också den värmeisoleringseffekten av expanderad vermikulit.
8. Kalciumkiselplatta
Kalciumsilikatskivor är gjorda av kiselgur och kalk som huvudsakliga råmaterial, och de värmeisolerande eldfasta produkterna som tillverkas genom att tillsätta armeringsfibrer kallas även kalciumsilikatskivor och mikroporösa kalciumsilikatskivor. Kalciumsilikatskivor är indelade i två kategorier beroende på dess sammansättning: den ena är vanliga kalciumsilikatskivor, den kemiska sammansättningen av CaO/SiO2 är cirka 0,8, mineralsammansättningen är tobermorit (tobermorit, 5CaO·6SiO2·5H2O); den andra är kalciumhårdt silikat, den kemiska sammansättningen av CaO/SiO2 är cirka 1,0, och mineralsammansättningen är kalciumhårdt silikat.
Kalciumsilikat har utmärkta egenskaper såsom liten kapacitet, stark separation, låg värmeledningsförmåga, bekväm konstruktion och låg förlusthastighet. Densiteten för kalciumsilikatskivor är mestadels specificerad i världen som högst 220 kg/m3, och vissa är vidare indelade i 33 typer som inte är större än 220 kg/m3, högst 170 kg/m3 och högst 130 kg/m3; Kina klassificeras som högst 240 kg/cm3, högst 220 kg/cm3 och högst 170 kg/cm3 i 33 typer. Tryckhållfastheten är över 0,4 MPa, böjhållfastheten är över 0,2 MPa; värmeledningsförmågan (70 ℃ ± 5 ℃) är 0,049 ~ 0,064 W/(m·K) vid den högsta driftstemperaturen, och torbemulliten är 650 ℃, och kalciumsilikattypen är 1000 ℃.
Kalciumsilikatskivor kan sågas eller spikas och kan tillverkas till skivor, block eller höljen. De kan användas som värmeisoleringsmaterial för värmeledningar och industriella ugnar inom elkraft, kemisk industri, metallurgi, fartyg etc.; brand- och värmeisolering av byggnader, instrument och utrustning. De kan också användas som värmeisoleringslager i högtemperaturtorkugnar och tunnelugnsvagnsplattformar; båda sidor av kalciumsilikatskivorna kan klistras in med plastfaner, plywood, asbestcementskivor etc. Kan användas som värmeisoleringsmaterial. De flesta värmeisoleringsmaterialen i världen använder kalciumsilikatskivor, och vissa länder använder kalciumsilikatskivor för värmeisolering i industrin och står för 70% till 80%.
9. Flytande partikelsten (Cenosfärsten)
Cenosfärtegel är värmeisolerande eldfasta produkter tillverkade av cenosfärer som huvudsakligt råmaterial. I början av 1970-talet började mitt land använda flygaskacenosfärer för att producera lerbaserade värmeisolerande eldfasta tegelstenar. Tack vare den enkla processen och de rikliga resurserna är produktkvaliteten god. Sedan 1980-talet har den porösa klinkermetoden eller utbrändningstillsats av flygaskacenosfärer använts för att producera cenosfärtegelstenar.
Cenosfärtegelstenar är ihåliga sfärer av aluminiumsilikatglas som flyter från flygaska från värmekraftverk. De har låg vikt, tunnväggig, ihålig, slät yta, låg värmeledningsförmåga, god isoleringsprestanda, hög eldfasthet och hög tryckhållfasthet. Och andra prestanda. Med hjälp av dessa egenskaper hos cenosfärer kan värmeisolerande eldfasta material med utmärkt värmebevarande prestanda tillverkas. Produktionen av cenosfärtegelstenar kan formas med en halvtorr metod, som har en enkel process och inte kräver någon efterbehandlingsprocess.
Cenosfärtegelstenar är överlägsna befintliga värmeisoleringsmaterial i mitten av blocket vad gäller mekanisk hållfasthet, hög temperaturbeständighet, värmeledningsförmåga och användningsprestanda, och är jämförbara med silikatfibrer. Detta material används ofta i olika högtemperaturindustriella ugnar vid en temperatur på 1200 °C för att uppnå syftet att förbättra termisk effektivitet och minska energiförbrukningen. Cenosfärtegelstenar används i industriella ugnar och högtemperaturutrustning inom metallurgi, maskiner, kemi, petroleum, byggmaterial, lätt industri, elkraft och andra sektorer. Generellt kan de spara energi med 15 % till 40 %. Det är en bra ny typ av lättviktsvägg. Termiskt material.
10. Ihålig sfärtegelsten
En ihålig sfärformad tegelsten av aluminiumoxid
Aluminiumoxid ihåliga sfäriska tegelstenar är en värmeisolerande eldfast produkt med aluminiumoxid ihåliga sfärer som huvudsakligt råmaterial. De typiska tekniska indikatorerna för aluminiumoxid ihåliga sfäriska tegelstenar är: Al2O3-halten är inte mindre än 98 %, SiO2-halten är inte mer än 0,5 %, Fe2O3-halten är inte mer än 0,2 %, skrymdensiteten är 1,3~1,4 g/cm3, den synbara porositeten är 60%~80 %, tryckhållfastheten är inte mindre än 9,8 MPa, mjukningstemperaturen vid belastning (0,2 MPa) är inte mindre än 1700 ℃ och värmeledningsförmågan är 0,7~0,8 W/(m·K).
Jämfört med vanliga värmeisolerings- och eldfasta produkter kännetecknas aluminiumoxid ihåliga sfäriska tegelstenar av ett stort antal slutna porer i produkten. Därför har de hög hållfasthet och stabil porstruktur, låg densitet och låg värmeledningsförmåga. De används huvudsakligen för industriella ugnsbeklädnader vid höga temperaturer under 1800 ℃, såsom högtemperaturugnsbeklädnadstegelstenar inom eldfast industri, elektronik och keramikindustrin; värmeisoleringsskikt för högtemperaturvärmeutrustning, såsom förgasningsugnar inom petrokemisk industri, gasugnar, kolindustrireaktorer, isoleringstegelstenar för induktionsugnar inom metallurgisk industri.
B Zirkoniumoxid ihålig sfär tegelsten
Zirkoniumklortegel är en värmeisolerande eldfast produkt tillverkad av zirkoniumklor som huvudsakligt råmaterial. Huvudkristallfasen i denna tegel är kubisk zirkonium (cirka 70 % till 80 % av mineralsammansättningen), och dess typiska prestanda är: Eldfastheten är större än 2400 ℃, den synbara porositeten är 55 % ~ 60 %, volymdensiteten är 2,5 ~ 3,0 g / cm3, tryckhållfastheten är inte mindre än 4,9 MPa och värmeledningsförmågan är 0,23 ~ 0,35 W / (m·K).
Zirkoniumklor är värmeisolerande eldfasta produkter med utmärkt prestanda. Den maximala säkra användningstemperaturen är 2200 ℃. Zirkoniumklor har relativt hög högtemperaturhållfasthet och stabil porstruktur, så de kan användas säkert vid en hög temperatur på 2200 ℃. Zirkoniumklor har låg densitet och låg värmeledningsförmåga, vilket inte bara kan minska värmeförlusten utan även värmelagringen. Därför, som ett högtemperaturfodermaterial som är i direkt kontakt med lågan i termisk utrustning såsom metallurgi, petroleum, kemisk industri, elektronik etc., kan det minska energiförbrukningen och vikten på högtemperaturugnen, och användningseffekten är god.
Publiceringstid: 26 november 2021