2023

Принципы, изготовление и применение легких костных огнеупорных материалов (I)

Источник: Сеть

Высокотемпературная промышленность является базовой отраслью для производства конструкционных материалов (сталь, стекло, керамика и т. Д.) и отличных функциональных материалов (датчики, абсорбирующие материалы, катализаторы, материалы для хранения энергии и т. Д.).

Огнестойкая футеровка является основой высокотемпературной промышленной печи и играет решающую роль в эффективности и качестве высокотемпературной промышленности.

С одной стороны, рассеивание тепла через футеровку является основным способом потери тепла, используемым в промышленных печах, по сравнению с радиацией и выхлопными газами. Среди них теплоизоляционные свойства огнеупорной футеровки являются одним из основных факторов, определяющих энергоэффективность и потребление высокотемпературной печи.

С другой стороны, огнеупорная облицовка включает в себя весь процесс высокотемпературного производства.

Таким образом, они могут привести к появлению нежелательных включений в продуктах (т. е. стали, железа, сплава, стекла).

Для повышения качества и чистоты продукции необходимым условием является разработка прочной огнеупорной облицовки. Таким образом, конструкция устойчиво энергосберегающей огнеупорной облицовки имеет решающее значение для энергоэффективности и ресурсоэффективности промышленных печей, а также для качества продукции.

Сравнение традиционных и легких огнеупорных материалов

Традиционные огнеупорные материалы

Традиционные огнеупорные материалы в основном состоят из оксида алюминия, силиката, карбида кремния и других материалов, эти материалы имеют высокую температуру плавления, высокую твердость, высокую прочность и другие характеристики.

В условиях высоких температур эти материалы могут поддерживать стабильные свойства и не расплавляться или не гореть, тем самым защищая промышленное оборудование от высоких температур.

Его производственный процесс более сложный, необходимо пройти через несколько процессов, включая выбор сырья, ингредиенты, формование, спекание и так далее. Как показано на рисунке 1, традиционная огнеупорная прокладка имеет износостойкую прокладку, изоляцию.

Антифрикционная прокладка может противостоять эрозии, износу, коррозии и термомеханическим нагрузкам расплава, а изоляция уменьшает теплопередачу через огнеупорную прокладку.

Традиционные огнеупорные материалы широко используются, например, в металлургии, производстве стекла и керамики, традиционные огнеупорные материалы часто используются для защиты оборудования от высоких температур и химической коррозии.

Легкий заполнитель

С развитием промышленных технологий появились некоторые способы увеличения срока службы износостойких прокладок и снижения теплопроводности изоляционных слоев, а также две важные проблемы:

Несоответствие характеристик между заполнителем и матрицей

Чтобы повысить стойкость износостойких облицовок к химической коррозии, износу и тепловому отслаиванию, исследователи попытались повысить чистоту, плотность и прочность заполнителя.

Хотя это делает износостойкие вкладыши более долговечными, это также приводит к несоответствию характеристик между заполнителем и матрицей в огнеупорных материалах. Поскольку пористость матрицы выше, чем пористость кластера, повреждение и деградация будут происходить в основном на базе огнеупорного материала.

Использование наноизоляционных панелей при температуре не соответствует требованиям

Традиционно применяется наноизоляционная пластина с коэффициентом теплопроводности ниже воздуха, а более высокая эксплуатационная температура наноизоляционной пластины составляет менее 1000 °C.

Однако для большинства сталеплавильных промышленных печей температура интерфейса между изоляционными слоями составляет 1000 - 1200°C.

Измельчение, разложение и отказ наноизоляционных панелей нагреваются только после 3 - 5 циклов нагрева, что значительно снижает теплоизоляционные свойства вкладышей.

Чтобы преодолеть эти две проблемы, возникла идея легкого износостойкого материала на основе легких заполнителей.

С одной стороны, поскольку матрица является более слабой частью процесса использования огнеупорных материалов, она обычно не требует слишком плотного заполнителя.

Замена традиционных плотных заполнителей легкими пористыми заполнителями может снизить потребление энергии и ресурсов.

С другой стороны, использование легких пористых заполнителей может снизить теплопроводность износостойких прокладок.

Кроме того, можно оптимизировать распределение температурного поля огнеупорной облицовки, снижая температуру интерфейса между изоляционными слоями до приемлемого значения для наноизоляционных панелей.

Таким образом, требуемая температура может быть значительно снижена за счет охлаждения вкладыша. Что еще более важно, перегрев расплава может быть уменьшен, что повысит качество продукта.

Существует много исследований по легким костным огнеупорным материалам:

При использовании пористого оксида алюминия в качестве заполнителя может быть изготовлен легкий износостойкий прокладочный огнеупорный материал с низкой плотностью шпинеля - оксида алюминия; С помощью технологии образования отверстий на месте можно изготовить ряд легких пористых заполнителей (оксид алюминия, моллит, шпинель и фиалкит).

Ключевые слова:

Принципы, изготовление и применение легких костных огнеупорных материалов (I)

Связанные Новости

Принципы, изготовление и применение легких костных огнеупорных материалов (I)

2023-10-16

Принципы, изготовление и применение легких костных огнеупорных материалов (II)

2023-10-16

Принципы, изготовление и применение легких костных огнеупорных материалов (III)

2023-10-16

Состав и свойства огнеупорных материалов (Ⅰ)

2023-10-16

Состав и свойства огнеупорных материалов (II)