Основные типы и характеристики огнеупорного утеплителя
У теплоизоляционных материалов есть множество важных характеристик. Одна из них — это стойкость к огню. Чтобы обезопасить строение от возгорания, следует использовать только огнестойкие утеплители. Далее подробно разберем особенности огнестойкой базальтовой ваты.
Анализ ключевых аспектов
К сожалению, многие современные утеплители относятся к классу горючих материалов (например, столь популярный сегодня пеноплекс). Несмотря на это, их применяют во многих сферах строительства, что не совсем обоснованно. Негорючая минвата — это отличное решение с точки зрения безопасности и эффективности теплоизоляции.
Почему она не горит
Первая минеральная вата (из стекловолокна) была полностью горючим материалом. При малейшем очаге огня, она довольно быстро возгоралась, что приводило порой к серьезным пожарам. Сегодня производители учитывают все аспекты безопасности, поэтому создают стойкие к огню материалы.
Самая огнеупорная — это базальтовая вата. Она изготавливается на основе базальтовых горных пород.
В результате такой материал может свободно переносить температуру до 1000 градусов, что более чем достаточно для стандартных условий. При её изготовлении также используют и вулканические породы. Всё это сырье вообще не горит, но при температуре свыше 1000 градусов, оно начинает плавиться. Причем происходит это очень медленно.
Другая разновидность — шлаковая. Она изготавливается из различных отходов (шлаков) металлургической промышленности. Температура плавления немного ниже — 850 градусов. Однако у неё значительно ниже эффективность (с точки зрения теплопроводности), поэтому более рационально использовать базальтовую разновидность.
Горные породы и металлические отходы априори не могут гореть. Поэтому материалы, изготовленные на их основе, причисляются к классу НГ. Однако плавиться (или даже гореть) могут синтетические волокна, находящиеся внутри. Они служат в качестве фиксирующего элемента, обеспечивающего форму (мат или плита). Как правило, в случае пожара, синтетика сразу же прогорает (при достижении температуры в 250 градусов). Однако затем горение прекращается.
Формы выпуска
Наиболее распространенная форма выпуска базальтовой ваты — это плиты. Они удобны в использовании и отличаются повышенной эффективностью. Выделяют следующие разновидности:
- Мягкие. Плотность таких моделей не превышает 60 кг/м3, а теплопроводность колеблется в пределах 0,032-0,35 Вт/м*С. Применять их допустимо для утепления конструкций, на которые не оказывается серьезная физическая нагрузка.
- Полужесткие. Плотность до 120 кг/м3, теплопроводность 0,035-0,39 Вт/м*С. Такая минеральная вата чаще всего используется для теплоизоляции вертикальных конструкций.
Важно! При применении таких моделей требуется создавать дополнительный каркас прочности.
- Жесткие. Это минеральная вата с повышенной плотностью (до 180 кг/м3). Теплопроводность в пределах 0,039-0,042 Вт/м*С. Использовать её допустимо в любых конструкциях. Часто применяется она для теплоизоляции кровли.
Другая распространенная форма — маты. Они имеют ширину 610 либо 1220 мм. Длина же может варьироваться от 2,5 до 10 метров. Маты прошиты специальным волокном, которое обеспечивает материалу гибкость. Толщина тоже бывает разной, но чаще всего она составляет 50 мм. Для холодных регионов нашей страны необходима укладка двух слоев.
Особым признанием пользуются теплоизоляционные маты с алюминиевой фольгой. Она обеспечивает максимальную защиту утеплителя от всех внешних раздражителей. Её наличие полностью предотвращает попадание конденсата в структуру ваты, что обеспечивает ей максимальный срок службы. К тому же, это дает дополнительные звукопоглощающие свойства.
Область применения
Использовать негорючую минеральную (базальтовую) вату можно для теплоизоляции любых перекрытий. Такая мера придаст дополнительную пожаробезопасность зданий. Тем не менее, не всегда её использование рационально, ведь стоимость такого материала значительно выше. Используют его для утепления следующих объектов.
- Частные дома из бруса. Как известно, древесина хорошо горит, поэтому применение огнестойких утеплителей просто необходимо.
Совет: чтобы снизить горючесть бруса, его следует покрыть специальными пропитками. Тем не менее, полностью эта мера не избавляет от проблемы.
- Бани. Такие строения подвергаются серьезным температурным нагрузкам, поэтому для их теплоизоляции следует использовать особо стойкие марки.
- Промышленные постройки. Такая мера является обязательной в целях соблюдения техники безопасности.
- Системы отопления и водоснабжения. Это также обязательная мера. В тандеме с минеральной ватой, необходимо использовать каолин. Он укладывается первым слоем и поглощает львиную долю температурной нагрузки.
- Газопроводные и другие взрывоопасные магистрали.
- Здания, находящиеся вблизи пожароопасных объектов. Также это относится и к общественным постройкам (школы, детсады, магазины и т.д.), то есть тем строениям, где постоянное скопление большого количества людей. Утепление должно предотвращать распространение огня.
Основные производители негорючей минеральной ваты
Производством огнестойких утеплителей занимаются многие производители, как зарубежные, так и отечественные. Тем не менее, можно выделить несколько наиболее признанных из них.
- Лидером в сегменте пожаробезопасных утеплителей является Rockwool. Это датская компания, которая зарекомендовала себя с лучшей стороны. Теплоизоляция от этого производителя стоит дороже, чем у отечественных конкурентов, но зато она отличается высшим качеством и повышенными эксплуатационными характеристиками.
- URSA — дочернее предприятие каталонского концерна URALITA. Компания имеет 14 заводов в 9 европейских государствах. Позиционируется как главный конкурент Rockwool. Акцент делается на производство матов и утеплителей для кровли.
Важно! Остерегайтесь подделок — на настоящей упаковке от URSA должны быть 2 медведя синего и надпись красного цвета.
- Кнауф (Германия). Ассортимент утеплителей у этого производителя ниже, чем у представленных выше. Однако уклон делается на отменное качество. В России продукция этого концерна пользуется особенным спросом в промышленной сфере.
- Изорок. Это российский производитель, который составляет посильную конкуренцию зарубежным аналогам. Главное достоинство — относительно низкие цены. В условиях постоянных скачков курса рубля, продукция от российских производителей начинает пользоваться все большей популярностью.
remontami.ru
Теплоизоляционные огнеупоры – Справочник химика 21
Легковесные теплоизоляционные огнеупоры, являющиеся одновременно и огнеупором и теплоизоляционным материалом, применяются при отсутствии воздействия шлаков или золы топлива. Они не могут нести какой-либо существенной механической нагрузки и применяются для кладки второго слоя футеровки за стенкой первого слоя, выполненной из обычного плотного огнеупора. [c.125]Применение теплоизоляционных огнеупоров сокращает тепловые потери в окружающую среду, аккумуляцию тепла кладкой при разогреве печи и уменьшает вес кладки. Снижение коэффициента теплопроводности легковесных огнеупоров достигается увеличением их пористости. Легковесные шамотные огнеупоры характеризуются показателями, приведенными в табл. 19. [c.125]
Чтобы облегчить пользование этим графиком, кривые построены только для теплоизоляционных огнеупоров трех типов (Ш—20, [c.130]
При применении теплоизоляционных огнеупоров возникает проблема каково соотношение значений проницаемости теплоизоляционных и плотных огнеупоров Ответ на этот вопрос был получен Американским Национальным бюро стандартов в результате проведения соответствующих испытаний. [c.132]
Для различных партий плотного шамотного кирпича коэффициент f оказался 0,7—5,8, в то время как для теплоизоляционных огнеупоров он составил 60—170. Швы между кирпичами приводят к неопределенному значению этого коэффициента. [c.132]
Без всякого расчета очевидно, что при кратких периодах эксплуатации между длительными остановками следует предпочесть тонкие стенки из теплоизоляционных огнеупоров, поскольку в них аккумулируется мало тепла. Количество тепла, которое выделяется из кладки, накопившей тепло при работе печи, определяется как по отношению времени включения (работы) ко времени отключения (простоя), так и по полной продолжительности цикла нагрева. Если печь работает 24 ч раз в три дня, то практически все тепло, накопленное в огнеупорах, теряется. Но если печь работает 8 ч ежедневно, то не все тепло, накопленное в кладке, теряется.
Теплоизоляционные материалы, применяемые в футеровке печей, имеют следующие назначения. 1) уменьшение теплопотерь через футеровку печи в окружающую среду 2) снижение толщины футеровки печи 3) упрощение конструкции футеровки 4) уменьшение температуры на наружной поверхности 5) уменьшение теплоты, поглощаемой футеровкой (при использовании легковесных огнеупоров). [c.86]
Однако большинство теплоизоляционных материалов, обладающих высокой изоляционной способностью, имеют сравнительно слабую сопротивляемость действию высоких температур. Такие материалы не всегда годятся для непосредственного расположения за слоем огнеупорного кирпича в областях высокой температуры. В этих случаях применяется двухслойная теплоизоляция. Первый к огнеупору слой должен быть из более теплопроводной, но зато стойкой изоляции, а последующий слой — из малотеплопроводной, но термически более слабой изоляции. [c.86]
Футеровку газогенератора выполняют в несколько слоев. Во внутренней части кладут слой (толщиной не менее чем в один кирпич) из высокоглиноземистого огнеупора, выдерживающего длительно температуру до 1500—1600 °С. В некоторых случаях на особо теплонапряженных участках возле устья факела газификации футеровку выполняют из двуокиси циркония. За высокоглиноземистым кирпичом кладут слой шамотного кирпича, затем теплоизоляционные-материалы [29, с. 121]. [c.165]
Корпус печи представляет собой горизонтально расположенный барабан из листовой стали, футерованный огнеупором и теплоизоляционным материалом. При плавлении меди и ее сплавов огнеупорный слой выкладывают из шамота, а теплоизоляционный делают из асбеста и небольшого слоя засыпки, а в более крупных печах — из теплоизоляционного кирпича. Когда в [c.74]
Актуальность работы. В области производства огнеупорных и жаростойких материалов в последнее время наметилась тенденция повышения требований к качеству применяемых жаростойких материалов, снижения потерь тепла и расхода топлива. Это явление наблюдается как в России, где оно усугубляется общим сложным положением в промышленности, так и за рубежом. Наиболее перспективными путями решения данной проблемы считаются во-первых – замена дорогостоящих штучных обжиговых огнеупоров жаростойким бетоном, при производстве которого не требуется обжиг, возможно изготовление изделий крупных размеров и широкой номенклатуры, а также сокращаются сроки строительства во-вторых – применение теплоизоляционных материалов, наибольший результат от использования которых достигается при высоких температурах. В связи с этим повышенную актуальность приобретают вопросы разработки новых жаростойких материалов для эффективной высокотемпературной тепловой изоляции. [c.3]
В промышленности строительных материалов тепловые газовые ВЭР образуются при обжиге цементного клинкера, извести, керамических изделий, производстве стекла, кирпича, огнеупоров, теплоизоляционных, железобетонных и других изделий. Потери теплоты здесь иногда достигают 40-50%. В целом вторичные энергетические ресурсы этой отрасли оцениваются в несколько миллионов тонн условного топлива. [c.417]
Поделочный камень, изготовление огнеупоров, асбестовых теплоизоляционных материалов [c.195]
Огнеупоры с общей пористостью от 45 % и выше объединяются под общим названием теплоизоляционные (легковесные) . [c.325]
Значительные успехи в производстве и применении огнеупорных материалов позволили в корне изменить конструкцию нечей. Широкое применение изоляционного кирпича и монолитных огнеупорных материалов дало возможность в значительной степени отказаться от тяжелых подвесных стенок. Легкость современных огнеупоров также в большой мере способствовала уменьшению общего веса конструкций печи. Кроме того, превосходные теплоизоляционные свойства современных легковесных огнеупорных материалов — кирпича и монолитных масс — обеспечили значительное уменьшение потерь тепла излучением от кожуха печи. Опыт эксплуатации показывает, что потери тепла излучением удается снизить до 1 % от общей тепловой мощности печи без чрезмерного удорожания изоляции. Детальные исследования рациональных методов применения современных огнеупорных материалов, проведенные конструкторами, также привели к значительному снижению расходов на содержание и текущий ремонт огнеупорной кладки современных нефтезаводских печей. [c.71]
Необходимость укладки чугунных плит и футеровки шахты особенно прочными огнеупорами (предел прочности при сжатии 300—800 кГ/см ) объясняется механическими воздействиями на футеровку кусков шихты, опускающейся сверху вниз и истирающей ее, а также ударами кусков шихты о футеровку при загрузке. Зазор между футеровкой и кожухом заполняется теплоизоляционным материалом. Подача материалов, известняка и топлива в печь в принципе не отличается от процесса загрузки шихты в доменную печь, описанного выше. [c.213]
Немаловажное значение имеет и сама кладка печи размеры кирпичей, толщина швов. Для увеличения срока службы футеровки стремятся применять крупногабаритные кирпичи или огнеупорные блоки, в результате чего резко сокращается число швов. Толщина швов не должна превышать 2 мм. Ширина огнеупорной кладки обычно составляет 1—2 длины кирпича. Чаще всего для футеровки используют кирпич марки Д (доменный). За огнеупорной кладкой оставляют зазор для компенсации теплового расширения огнеупора, который можно засыпать теплоизолирующим порошком, например трепелом, или шамотным порошком. Затем следует теплоизоляционная кладка из легковесных огнеупоров. Между теплоизоляционной кладкой и стальным кожухом печи также оставляют зазор шириной от 65 до 120 мм, который заполняется трепелом или другим теплоизолирующим материалом. [c.122]
На практике время разогрева меньше, чем время, показанное на рис. 92 и 93, поскольку в стенках печей сохраняется много тепла по истечении обычно краткого периода простоя. Влияние толщины стенки значительно меньше, чем показано на рис. 92, так как холодный воздух, проходящий через печь в период простоя, оказывает выравнивающее влияние, которое не зависит от толщины стенки. При таком большом количестве взаимно перекрывающих влияний точный теоретический расчет времени разогрева почти невозможен. Поэтому представляет интерес следующее практическое правило. Печи, выложенные из теплоизоляционных (легковесных) огнеупоров, разогреваются примерно вдвое быстрее, чем печи со стенками из плотного огнеупорного кирпича. [c.142]
Тепловые потери в окружающее пространство зависят от теплопроводности и толщины применяемого огнеупора. Тепловые потери могут быть снижены не только в результате увеличения толщины огнеупорной кладки, но и в результате применения специальных теплоизоляционных материалов, помещая их между корпусом печи и огнеупорной кладкой. [c.391]
В качестве футеровочного материала для зон спекания опробованы различные виды легковесных теплоизоляционных огнеупоров они показали высокую стойкость. Это высокоглиноземистый легковес (84—85% АЬОз и 14—15% 5102), а также легковес динасового типа (84—85% ЗЮа и 11—12% АЬОз), необходийым условием устойчивости работы которых при 1373—1873 К является образование на их поверхности защитного стекловидного слоя, а также обмазки. При применении легковесов примерно на 60% снижаются потери тепла через корпус печи в зоне спекания. Практикуется комбинированная укладка разных огнеупоров в одной зоне учитывающая особенности их свойств. [c.298]
IR—23 и IR—28) . Теплопроводность других теплоизоляционных огнеупоров можно определить с помошью рис. 358. [c.130]
Весьма перспективным представляется применение фосфатной связки для изготовления легковесных, теплоизоляционных огнеупоров. В этом случае реакция кислых фосфатных растворов с металлом может послужить источником газовыделения, обеспечивая пористую структуру. При введении в состав массы небольшого количества порошка алюминия и стабилизатора пены получается материал с объемным весом 1,2 и прочностью при изгибе 50 кгс/см . С заполнителем из гидроокиси алюминия такой пористый бетон весьма огнеупорен и может применяться в ответственных деталях самолетной и ракетной техники [47]. Предложен состав керамической >1ассы с таким же механизмом образования пористости, но изготовляемый на основе А1РО4. Эта легковесная керамика с объемным весом от 0,32 до 2,14 предназначается для теплозащиты электронных приборов в космическом полете и рассчитывается на кратковременные тепловые нагрузки [48]. [c.160]
К теплоизоляционным материалам относятся легковесные огнеупоры, диатомовый кирпич, минеральная вата, асбест, котельный или доменный гранулированный шлак и др. Чаще для тепловой изоляции печей применяют диатомовый кирпич. Его изготовляют из смеси трепела или диатомита с древесными опилками. При обжиге-онилки выгорают, кирпич получается пористым, следовательно, менее теплопроводным. Диатомовые изделия могут применяться в местах с температурой не выше 900 °С. В местах, где температура не превышает 600 С, применяют минеральную вату. В качестве прокладки между металлическим кожухом и огнеупорной кладкой для уменьшения газопроницаемости и как теплоизоляционный материал применяют минеральную вату. В качестве засыпной изоляции для сводов и стен печей используют также диатомовый и трепельный порошок, асбозурит (смесь молотого диатомита с асбестом), просеянный котельный шлак, а так ке гранулированный доменный шлак. Основные свойства теплоизоляционных материалов и их применение приведены в табл. 40. [c.283]
О проектирование О оощестроительные работы О изготовление, комплектацию и поставку всех видов оборудования и материалов О механомонтажные работы О электромонтажные работы О монтаж систем КИП и автоматики О монтаж систем отопления и вентиляции О огнеупорные работы, включая поставку огнеупоров О теплоизоляционные работы [c.5]
Разработаны торкретмассы для механизированного торкретирования сталеразливочных ковшей на основе АХФС, готовившейся ранее на растворимом стекле. На АФС или АХФС приготавливают жаростойкие теплоизоляционные материалы плотностью 0,4—1 г/см , устойчивые до 1300—1700 °С. Поризация осуществляется благодаря газо- и тепловыделению порошка металла (алюминиевая пудра), вводимого в смесь связки и тонкомолотого высокоглиноземистого наполнителя. Поризация и отвердевание протекают в течение 10—30 мин без термообработки. Такие составы используют как для изготовления штучных изделий, так и бетонов [125]. На основе АХФС налажено производство шамотных капсюлей, что повышает их качество при обжиге уролитовых изоляторов [125]. Предложено при получении алюмосиликатных огнеупоров шликеры из глины или каолина заменять шликерами на АХФС (80 % АХФС, глина и каолин). [c.136]
Жидкое стекло является наиболее распространенным и широко освоенным связующим для жаростойких бетонов. Жаростойкие зетоны [45, 46] предназначены для сооружения тепловых агрегатов в различных отраслях промышленности нефтехимической, имической, машиностроительной, строительных материалов, металлургической, целлюлозно-бумажной и др. В соответствии с требованиями ГОСТ 20910—82 и ГОСТ 25192—82, предельно допустимая температура применения таких бетонов устанавливается от 300 до 1800 °С. Бетоны, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах, делятся на жароупорные с огнеупорностью до 1580 °С и огнеупорные с огнеупорностью выше 1580 °С. Такие бетоны являются продуктами твердения бетонных смесей, состояших из огнеупорного заполнителя, связующего и различных добавок—отвердителей, пластикаторов, регуляторов сроков схватывания и т. д. Твердение бетонов осуществляется самопроизвольно за счет химического взаимодействия связующего и отвердителя или при нагреве до температур в интервале 100—600 °С. Нормируются такие свойства бетона, как плотность (объемная масса) — в пределах от 300 до 1800 кг/м , по термической стойкости в водных и воздушных теплосменах, по морозостойкости, по водонепроницаемости и т. д. Принято различать тяжелые бетоны — с плотностью свыше 1500 кг/м и легкие — с плотностью менее 1500 кг/м . При этом легкие бетоны с плотностью выше 1000 кг/м применяют для несущих конструкций и теплоизоляционных покрытий, а с плотностью менее 1000 кг/м — только в качестве теплоизоляции. Жаростойкие бетоны могут быть использованы вместо штучного огнеупора в виде блоков или монолитных конструкций. Процесс производства изделий из жаростойкого бетона аналогичен производству изделий из обычного бетона. Экономическая эффективность применения жаростойких бетонов обусловлена более низкой по сравнению с огнеупорными изделиями стоимостью и увеличением производительности труда при строительстве. [c.203]
Применение. Алмазы применяют для сверления, резки, огранки и шлифовки особо твердых материалов при бурении горных пород для изготовления деталей приборов и инструментов, фильтров и абразивных материалов в ювелирном деле. Графит употребляют в производстве огнеупоров, электротехнических изделий и материалов в химическом машиностроении в качестве конструкционного материала как компонент смазочных и антифрикционных составов для производства карандашей и красок для предупреждения образования накипи на стенках котлов. Из искусственного кускового графита и пирографита изготовляют сопла ракетных двигателей, камеры сгорания, носовые конусы и некоторые детали ракет блоки иэ особо чистого искусственного графита используют в ядерной технике как замедлители нейтронов. Уголь является топливом, применяется в черной и цветной металлургии (в производстве алюминия, при рафинировании меди и др.), а также в производстве сероуглерода, активного угля, электроугольных изделий, для получения жидких каменноугольных продуктов и, путем подземной газификации, газообразпого топлива. Технический является ингредиентом резин и пластмасс, основным черным пигментом для печатных и малярных красок используется при изготовлении линолеума, клеенки, кирзы, галантерейных материалов, лент для пишущих машинок, копировальной бумаги и др. входит в некоторые полировочные составы как теплоизоляционный материал в дорожном строительстведобавка [c.293]
Для теплоизоляционных футеровок в качестве заполнителя применяется в основном песок. Заполнителями для жаростойких бетонов являются измельченные легковесны-е огнеупоры, объемный вес которых не превышает 1400 кг м . Обычно применяемые огнеупоры включают примерно 20% огнеупорной глины и 80% шамота (огнеупорной глины, обожженной при температуре 1300—1400° С, с крупностью частиц прилхерно 0,5 мм). [c.367]
Тепловая изоляция печей. Тепловой изоляции стен и сводов печей необходимо уделять большое внимание, так как потеря теплоты через кладку достигает у них 15—20%. Применение тепловой изоляции стен и сводов печей дает экономию до 3—5% от общего количества сжигаемого газа. При теплоизоляции стенок не только уменьшаются потери теплоты через кладку (табл. 9.2), но и создаются более благоприятные условия труда в горячих цехах. Изоляцию выполняют из материалов с низкой теплопроводностью. Для изоляции сводов печей обычно используют теплоизоляционные материалы в виде засыпок (шлак, вермикулит и пр.), для стен — асбест, легковесные огнеупоры, теплоизоляционный кирпич, пенобетон, совелит, шлаковую вату и пр. С целью экономии топлива желательно кладку печи заключить в металлический кожух, который следует окрашивать алюминиевой краской. При этом потери теплоты стенками печи в окружающее пространство снижаются примерно в 2 раза (по сравнению с открытой кирпичной стенкой). [c.504]
На рис. 92 показана шахтная пересыпная печь для обжига извести, работающая на коксе, загружаемом вместе с сырьем. Футеровка зоны охлаждения из щамотного кирпича, но может быть выполнена и из жаростойкого бетона, зона обжига — из хромомагнезитового или многошамотного кирпича с повышенной механической прочностью (доменный кирпич). Зону подогрева футеруют шамотным кирпичом повышенной прочности, а верхнюю часть этой зоны выполняют из чугунных плит. Основанием печи служит железобетонный фундамент (нижняя плита, колонны и обвязочные балки), поверх которого смонтирован кожух из листового металла. Применение чугунных плит и футеровки шахты из особо прочных огнеупоров (предел прочности при сжатии 300—800 кгс см ) объясняется механическими воздействиями на футеровку кусков щихты, опускающейся сверху вниз и истирающей ее, а также ударами кусков шихты о футеровку при загрузке. Зазор между футеровкой и кожухом заполняется теплоизоляционным материалом. Подача материалов, известняка и топлива в печь в принципе не отличается от процесса загрузки шихты в доменную печь. [c.218]
Механизмы для тепломонтажных и теплоизоляционных работ. Огнеупорные материалы наиболее рационально транспортировать пакетно-контейнерным способом. Так, в Киришском монтажном управлении пакеты огнеупоров со склада загружают в автомашины с помощью приводного рольганга. На ремонтной площадке от- [c.172]
В последние годы освоено производство легковесного динаса с малым объемным весом (1 100 кГ1м ), который находит успешное применение в кладке нагревательных печей металлургического производства и печей для обжига огнеупоров. Удовлетворительные теплоизоляционные свойства легковесного динаса (коэффициент теплопроводности — около 0,5 ккал м град ч при средней температуре 1 000° С) в сочетании с его высокой температурой деформации под нагрузкой и высокой строительной прочностью обеспечивают эффективность применения его для огнеупорной кладки нагревательных и обжигательных печей непрерывного действия. [c.57]
Тепловые потери через стенки печи могут быть снижены ирименением для огнеупорной и теплоизоляционной частей кладки высококачественных материалов, обладающих малым оэффициентом теплопроводности. Целесообразно применять в качестве огнеупоров легковесные шамоты, а для тепловой изоляции использовать легкие пористые материалы, как, например, пенодиато-мит, ультралегковес шамотный, минераловатные плиты, пеностекло и зонолит. [c.96]
НЫМ кожухом — зазор шириной 60 мм. Зазоры заполнены молотым шамотным порошком. Огнеупорная футеровка печи (кривая 3) состоит из двух рядов огнеупора толш,иной по 345 мм. Между ними имеется теплоизоляционная засыпка шириной 50 мм, а между огнеупорной и кирпичной кладками такая же засыпка шириной 100 мм. Толщина кирпичной кладки в нижней части шахты достигает 500 мм, а в средней и верхней — 370 мм. [c.123]
К теплоизоляционным материалам относятся легковесные огнеупоры, диатомовый кирпич, минеральная вата, асбест, котельный или доменный гранулированный шлак и др. Чаще для теплопо изоляции печей применяют диатомовый кирпич. Его изготовляют из смеси трепела или диатомита с древесными опилками. При обжиге опилки выгорают, кирпич получается пористым, следовательно, менее теплопроводным, Диатомовые изделия могут применяться в местах с температурой не выше 900° С. В местах, где температура не превышает 600° С, применяют минеральную вату. В качестве прокладки между металлическим кожухом и огнеупорной ) ладкой для уменьшения газопроницаемости и как теплоизоляционный материал применяют минеральную вату. В качестве за- [c.157]
chem21.info
Свойства огнеупорных материалов — Теплоизоляционные и огнеупорные материалы
Содержание статьи
Огнеупорные материалы характеризуются огнеупорностью, температурой начала деформаций под нагрузкой, шлакоустойчивостью, температурным коэффициентом линейного расширения, теплоемкостью, тепло — и температуропроводностью, термической стойкостью, электропроводностью, механической прочностью (при обычных и высоких температурах), плотностью, кажущейся плотностью, пористостью, газопроницаемостью, постоянством форм и размеров при высоких температурах, внешним видом, макро — и микроструктурой и др. Все эти свойства условно можно разбить на три группы: теплофизические и термические, физико-технические, физико-химические.
Линейное расширение при нагревании
Линейным расширением называется свойство материала увеличивать свои линейные размеры пропорционально количеству полученного тепла; обозначается оно ?.
? = la(t2-t1)
Под линейным расширением ? понимают обратимое изменение размеров материала при нагревании (расширение) или при охлаждении (сжатие). Коэффициент линейного расширения а показывает удлинение единицы длины материала при нагревании его на один градус, отнесенное к первоначальной длине испытуемого образца. Чтобы линейное расширение выразить в процентах, для этого ? умножают на температуру, при которой определяют расширение, и на 100. Например, температурный коэффициент линейного расширения шамота при 800°С составляет 4,5-10-6. Следовательно, 1 м шамотной кладки в этом случае удлиняется на 1 ·4,5· 10-6·800· 100 = 3,6 мм.
Теплопроводность
Способность материалов и веществ, в том .числе и огнеупоров, проводить тепло называется теплопроводностью (?), выражающей количество тепла, которое проходит через стенку площадью 1 м2 толщиной 1 м в 1 ч при разности температур на противоположных поверхностях стенки 1 К (один градус Кельвина). Единица измерения теплопроводности — Вт/ (м · К).
Теплопроводность огнеупорных материалов определяется в соответствии с ГОСТ 12170—66 при стационарном (ловом потоке и температурах нагрева на горячей поверхности испытуемого плоского образца от 400° до 1000°С.
Теплоемкость
Теплоемкость огнеупорных материалов — количество тепла, необходимого на нагревание единицы массы материала на 1°С. Удельную теплоемкость измеряют в Дж/(кг-°С).
Различают истинную теплоемкость, т. е. теплоемкость материала при данной температуре, и среднюю теплоемкость — теплоемкость в определенном интервале температур. На практике_ обычно пользуются значениями средней теплоемкости с, которая может быть подсчитана по формуле
C0 — теплоемкость материала при 0°С; А и В — эмпирические коэффциенты; t — температура, °С
Температуропроводность
Температуропроводсть а характеризует процесс установления температурного градиента в материале при его нагревании или охлаждении и имеет размерность м2/ч.
Температуропроводность материала а зависит от его теплоемкости с, теплопроводности ? и кажущейся плотности ? и определяется по формуле
Температуропроводность материала необходимо знать я определения количества тепла, теряемого в окружающую среду тепловыми установками периодического действия.
arxipedia.ru
Керамвол — Теплоизоляционные и огнеупорные материалы
Керамвол — керамический материал волокнистого строения, состоит из алюмосиликатного волокна (каолиновой ваты) и бентонитового связующего в соотношении 7:3 (в процентах по массе). Изделия из керамвола применяют для футеровки и тепловой изоляции литейного инструмента при производстве алюминия и его сплавов. Его основной особенностью является то, что он не вступает в химическое взаимодействие с расплавами алюминия, не смачивается ими и при температурах литья 750—800°С обладает высокими физико-механическими свойствами и очень низкой теплопроводностью.
Изготовляются изделия из керамвола следующим образом.
Сначала приготавливают бентонитовое связующее. Для этого высушенный и измельченный порошок бентонитовой глины затворяют водой в отношении 1:1,5 по массе и выдерживают до набухания. Набухшую массу снова разбавляют водой в соотношении 1:3 и нагревают до температуры 85—90°С при непрерывном перемешивании. Эти операции позволяют получить высокодисперсную суспензию, обладающую высокой связующей способностью. Для стабилизации добавляют раствор кальцинированной соды. Полученную массу перемешивают в течение 20—30 мин при температуре 80—90°С, охлаждают, а затем· порциями перекачивают в расходный бак-мешалку. Формовочную массу приготавливают в специальной штырьевой мешалке (рис. 27). Неподвижные металлические штыри, закрепленные на боковой стенке смесителя, способствуют разрыхлению каолиновой ваты и ее измельчению.
Примечание. Огнеупорность более 1700°С,
Рис. 27. Схема рабочего органа штырьевой мешалки
1—вал со штырьевыми лопастями; 2— металлические штыри, закрепленные на внутренней стороне корпуса мешалки
Рис. 28. Режимы сушки (1) и обжига (2) изделий из керамвола
Формуют изделия методом вибропрессования в зависимости от требуемой конфигурации изделий в фасонных или прямоугольных формах, установленных на виброплощадке.
Вибрация способствует разжижению смеси и более легкому прониканию связующего внутрь отдельных комочков ваты. При этом излишняя влага уходит из массы через перфорированные днища форм.
Применение вакуумирования в сочетании с вибропрессовой обработкой способствует дополнительному уменьшению влажности свежеотформованных изделий и повышению вследствие этого их структурной прочности.
Отформованные изделия высушивают на поддонах и об жигают в туннельных печах. Температурные режимы сушки и обжига изделий из керамвола могут быть более напряженными (выше скорость нагрева и охлаждения)» по сравнению с режимами тепловой обработки материалов с ячеистым строением (рис. 28).
Теплоизоляционно-компенсационные плиты предназначены для заполнения компенсационных зазоров в периодически действующих тепловых аппаратах, например в воздухонагревателях доменных печей. Основное назначение таких плит состоит в том, чтобы воспринимать, не разрушаясь, многократные пульсирующие нагрузки, возникающие в результате температурных деформаций огнеупорной футеровки, и не допускать их воздействия на металлический кожух теплового аппарата. Кроме того, они должны выполнять роль тепловой изоляции и защищать металлический кожух от перегрева. Следовательно, теплоизоляционно-компенсационные изделия должны обладать определенной степенью сжимаемости и низкой теплопроводностью.
Теплоизоляционно-компенсационные плиты изготавливают из каолиновой ваты и глиняного связующего. На 1 м3 изделий с объемной массой 300 кг/м3 расходуется 230— 235 к.г ваты и 60—65 кг огнеупорной глины. Компоненты смешивают мокрым способом в штырьевой мешалке. Плиты формуют на вакуумных прессах, при этом регулируют степень уплотнения материала, изменяя ход прессующей плиты. Вибрационный способ уплотнения формовочной массы в данном случае непригоден, так как он способствует проникновению связующего внутрь отдельных комочков ваты, что снижает сжимаемость изделий. Отформованные плиты сушат в туннельных сушилках при температуре 170—200°С в течение 10—12 ч и отправляют потребителю. Для увеличения монтажной прочности плит в формовочную смесь рекомендуется вводить 2—2,5% технического крахмала.
Сжимаемость этих изделий в конструкции обеспечивается, во-первых, благодаря их волокнистому строению и небольшому количеству связующего (10—15%) и, во-вторых, благодаря наличию в их структуре комочков ваты, смоченных связующим лишь снаружи, с поверхности.
Если же плиты формовать методом вибропрессования и после сушки подвергнуть обжигу при температуре 1150—1200°С, то можно получить жесткие теплоизоляционные плиты, пригодные для устройства тепловой изоляции ограждающих конструкций тепловых аппаратов с рабочей температурой до 1250°С.
Плиты теплоизоляционные на высокоглиноземистом цементе предназначены для устройства тепловой изоляции различных тепловых аппаратов с рабочей температурой до 1200°С. Плиты изготовляют из формовочной массы, состоящей из 80—93% каолиновой ваты и 7—20% высокоглиноземистого цемента, который вводят в смесь в виде цементного молока. Смешивают компоненты в штырьевой мешалке при абсолютной влажности смеси, равной 200—250%. Формуют изделия прессовым или вибропрессовым способами. При этом влажность сырца снижается до 90—65%. Изделия отправляют потребителю после их суточной выдержки в нормальных условиях и высушивания до равновесной влажности.
Кроме перечисленных изделий на основе огнеупорных волокон, выпускают рулонный материал в виде войлока, который применяют для тепловой изоляции технологического и теплового оборудования, паровых котлов, газовых турбин и т. п.
В нашей стране широко ведутся научно-исследовательские работы по созданию новых видов огнеупорных волокон, обладающих более высокой температуростойкостью и, следовательно, более высокой температурой применения.
arxipedia.ru
Рубрика: Теплоизоляционные и огнеупорные материалы
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыВ технической литературе часто можно встретить деление теплоизоляционных материалов на изоляционно-строительные и изоляционно-монтажные. Изоляционно-строительные материалы применяют для утепления ограждающих конструкций зданий, а изоляционно-монтажные — для тепловой и холодильной изоляции различного технологического оборудования и трубопроводов. Однако такое деление условно. Практически подавляющее большинство неорганических материалов может быть использовано как в той, так и в другой области. Органические
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыМногообразие применяемого сырья и методов его переработки, различные способы формирования структуры и ее стабилизации, наконец, обширная область применения теплоизоляционных материалов в народном хозяйстве и в соответствии с этим различные требования, предъявляемые к этим материалам по прочности, гибкости, морозостойкости, температуростойкости, биостойкости и др., не позволяют создать для них единую классификацию. Однако имеется ряд признаков, иногда достаточно
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыОбъемная масса теплоизоляционных материалов имеет непосредственную связь с их пористостью, выражающуюся соотношением, %L..,~ где Пи — общая пористость материала, %; ?и— плотность материала ? абсолютно плотном состоянии, г/см3; ?к — объемная масса материала, г/см3. Так как плотность материала ?и не зависит от его структуры и является величиной постоянной, характеризующей плотность упаковки кристаллической решетки вещества, то
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыТеплоизоляционными материалами принято называть строительные материалы, обладающие малой теплопроводностью вследствие их высокой пористости. Высокая пористость — основная и общая особенность строения всех теплоизоляционных материалов, определяющая их основные свойства. По характеру макроструктуры (строение и форма пор) пористые теплоизоляционные материалы в зависимости от способа их производства могут быть ячеистыми, зернистыми, волокнистыми, пластинчатыми или смешанными. Ячеистое строение характерно
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыКерамвол — керамический материал волокнистого строения, состоит из алюмосиликатного волокна (каолиновой ваты) и бентонитового связующего в соотношении 7:3 (в процентах по массе). Изделия из керамвола применяют для футеровки и тепловой изоляции литейного инструмента при производстве алюминия и его сплавов. Его основной особенностью является то, что он не вступает в химическое взаимодействие с расплавами алюминия, не
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыКаолиновая вата по своим свойствам близка к волокнам «каовул» и «файберфракс» (см. табл. 35). Физико-технические свойства некоторых материалов из каолиновой ваты Изделия Объемная масса, кг/и* Прочность, кгс/см· (МПа) Теплопроводность, Бт/(м-К) при температуре при. «С Термостойкость, воздушные теплосмены при 1000°С Предельная температура применения, — C при сжатии при изгибе 600 1000 Плиты и трубы из керамвола
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыОгнеупорные волокна и материалы на их основе в качестве теплоизоляционных огнеупоров начали применять в отечественной и зарубежной практике в последнее десятилетие. Изделия из этих материалов отличаются от традиционных легковесных огнеупоров, имеющих ячеистую пористую структуру, исключительно высокой термической стойкостью и очень низкой теплопроводностью: гори температуре 1000°С и выше теплопроводность волокнистых маталиа лов в 2—3 раза ниже,
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыПеновым способом получают корундовые легковесы (пенокорунд) плотностью менее 1 г/см3. Пенокорунд обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, равномерным строением с частично замкнутыми порами. Существенным недостатком пенового способа является сложная и продолжительная сушка сырца. В целом для корундовой пенокерамики (по сравнению с корундовыми легковесами, полученными другими способами) характерны высокая пористость, относительно низкая проницаемость, повышенная прочность, невысокая термическая стойкость
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыАлюмосиликатные пористые огнеупорные материалы являются наиболее распространенными. Изделия этого типа изготавливают всеми известными способами. Сырьем служат преимущественно огнеупорные глины и каолины, а также шамот на их основе. Наиболее широкое применение находят шамотные огнеупоры, изготовляемые неновым способом. Различают три основных вида изделий, получаемых по этому способу: Ультралегковес— наиболее высокопористый материал. Изготавливают его из смеси, содержащей 80%
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыСовременную технику в настоящее время нельзя представить себе без эффективных высокоогнеупорных пористых материалов. Применение их позволяет значительно сократить потери тепла через ограждающие конструкции тепловых установок, снизить толщину стен тепловых установок, сократить время, необходимое для разогрева агрегата до необходимой температуры. Наиболее выгодно использовать пористые огнеупорные материалы, для внутренней футеровки тепловых агрегатов, т. е. непосредственно у источников
arxipedia.ru
Огнеупорные материалы — Теплоизоляционные и огнеупорные материалы
Огнеупорными называются материалы, применяемые для сооружения различных печей, топок и аппаратов, работающих в условиях высокотемпературного (выше 1000°C) нагрева. В отличие от других строительных материалов к огнеупорам предъявляется комплекс требований, характеризующих пригодность их в качестве конструкционных материалов, предназначаемых для службы при высоких температурах в разнообразных тепловых установках. Температура нагрева в современных печах и топках колеблется в пределах 1000—1800°С. В ряде специальных тепловых установок температура службы огнеупоров значительно превышает этот предел. Поэтому огнеупорные материалы прежде всего должны выдерживать воздействие высоких температур, не расплавляясь.
Температура плавления большинства огнеупоров не превышает 1650—1750°С и лишь у специальных составляет выше 2000°С. Однако и уже при более низких температурах, чем температуры плавления, огнеупорные материалы начинают размягчаться и терять прочность. Поэтому качество огнеупорных материалов оценивают также по их способности противостоять действию рабочей нагрузки при определенных температурах в течение длительного времени.
При воздействии высоких температур большая часть огнеупорных материалов уменьшается в объеме. Некоторые— динас, корунд с добавкой извести и другие, напротив, увеличиваются в объеме. Изменение объема огнеупорного материала в процессе его службы — явление весьма нежелательное, так как оно может привести к разрушению кладки тепловой установки.
При разогреве и охлаждении тепловых установок в процессе их эксплуатации огнеупорная кладка нагревается неравномерно, и огнеупорный материал растрескивается из-за его недостаточной термической стойкости. Это обстоятельство является одним из наиболее важных факторов, определяющих срок службы тепловых агрегатов.
Огнеупорная футеровка промышленных печей и топок подвержена химическому воздействию продуктов сгорания топлива, расплавов материалов, которые плавятся или обжигаются в печах. Степень разрушения огнеупорных материалов от этих воздействий зависит от химического состава среды, температуры процесса, а также от химического состава и пористости самого огнеупора.
Пока нет еще огнеупорных материалов, сочетающих в равной мере все эксплуатационные качества, необходимые для надежной службы в любых условиях. Каждый вид огнеупорного материала характеризуется присущими лишь ему свойствами, на основании которых определяется рациональная область его применения. Так, например, большая строительная прочность динаса, сохраняющаяся и при высоких температурах, делает его особенно пригодным для кладки сводов мартеновских печей, работающих при температурах до 1700°С. Однако неудовлетворительная термическая стойкость в определенном температурное интервале, недостаточно высокие огнеупорность и устойчивость динаса против действия шлаковых расплавов сильно сокращают продолжительность его службы в этих печах. В то же время высокоогнеупорный и шлакоустойчивый магнезитовый кирпич из-за недостаточной строительной прочности при высоких температурах и низкой термической стойкости не может быть использован в своде мартеновской печи.
Таким образом, чтобы правильно выбрать и эффективно использовать огнеупорный материал, нужно знать не только его основные свойства, но и условия эксплуатации.
arxipedia.ru
Рубрика: Теплоизоляционные и огнеупорные материалы
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыПерлитосодержащими теплоизоляционными материалами называют пористые строительные материалы, основной составной частью которых является вспученный перлит. Перлит — кислая, водосодержащая порода вулканического происхождения со стекловатой структурой. Особенностью перлита является его способность вспучиваться при определенной температуре и увеличиваться в несколько раз в объеме. При этом объемная масса его снижается. Вообще свойством вспучиваться обладают все вулканические стекла, известные под
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыДиатомитовые (трепельные) теплоизоляционные изделия изготавливают в виде кирпича, скорлуп и сегментов из диатомитов и трепелов путем формования, сушки и обжига. Теплоизоляционные пенодиатомитовые изделия (ПД) изготавливают с добавкой специально приготовленной пены; теплоизоляционные диатомитовые (Д) и теплоизоляционные трепельные (T) —с древесными опилками в качестве выгорающей добавки. Теплоизоляционные диатомитовые, трепельные и пенодиатомитовые изделия применяют для тепловой изоляции печей,
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыАсбозурит применяют в виде мастик для нанесения на горячие поверхности трубопроводов и оборудования, а также для производства штукатурных работ по тепловой изоляции. Готовят мастику непосредственно перед применением путем затворения водой порошкообразных смесей из асбеста, трепела или диатомита и некоторых других добавок. Наиболее широкое применение получил асбозурит — порошок, состоящий из смеси трепела или диатомита и
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалы(ИКИ) выпускают в виде плит, скорлуп и сегментов и применяют для изоляции горячих трубопроводов и промышленного оборудования при температурах до 600°С. Объемная масса изделий около 225 кг/м3, предел прочности при изгибе не менее 3 кгс/см2 (0,3 МПа)- Теплотехнические свойства известково-кремнеземистых изделий в отличие от вулканитовых значительно лучше. Для производства этих изделий используют то же сырье,
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыК асбестсодержащим теплоизоляционным материалам относится ряд материалов, отличающихся по составу исходного сырья, по технологии производства и области применения. Общим, объединяющим признаком этих материалов является использование асбестового волокна в качестве объемно-армирующего и водоудерживающего компонента. Асбестом называют волокнистые разновидности некоторых минералов группы амфиболов и серпентинов. Такое понятие определяется общими физическими свойствами этих минералов. Отличительными свойствами их являются
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыИзделия Размеры, мм Объем — Hasi масса , кг/м* Предел прочности при разрыве, кгс/см (МПа), не менее Теплопроводность, Βτ/(μ·Κ) , при средней температуре, °С длина ширина внутренний диаметр 25 125 Скорлупы 500, 1000 40, 50, 60 57, 76, 89, 108 100 0,1(0,01) 0,046 0,081 150 0,15(0,015) 0,051 0,074 200 0,2(0,02) 0,053 0,072 Цилиндры 500 30,
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыПолужесткие минераловатные плиты по технологии изготовления мало чем отличаются от матов. При перестройке технологической линии с производства матов на производство полужестких плит изменяют лишь режим работы линии: уменьшают скорость движения конвейера, увеличивают давление прессования ковра при выходе из камеры волокноосаждения, увеличивают количество распыляемой связки и изменяют температурный режим камеры термообработки. Для повышения жесткости и упругости
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыПри производстве гибких и жестких изделий связующие вещества в минеральную вату вводят следующими способами: 1.Распылением растворов, эмульсий, суспензий и порошков связующих в камере волокнообразования. 2.Обрызгиванием тонкого слоя ваты связующим в специальной камере. 3.Пропиткой ковра жидким связующим с последующим его вакуумированием. 4.Механическим смешиванием волокон со связующим в специальных смесителях. Для изготовления изделий из минеральной ваты применяют
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыИзделия Объемная масса, кг/м, не более Предел прочности при разрыве вдоль волокон, кгс/см· (МПа) Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К), при 20°С Предельная температура применения, u C 1. Гибкие Пухшнур из минеральной ваты 200, 250, 300 — 0,06—0,07 150—160 Маты минераловатные прошивные 100, 150 — 0,063—0,065 60—600 Маты минераловатные и мягкие плиты на синтетическом связующем 50, 75 0,08(0,008)
Admin Теплоизоляционные и огнеупорные материалыМинеральная вата и стекловата представляют собой волокнистый материал, получаемый в результате специальной переработки силикатных расплавов. Сырьем для производства минеральной ваты являются различные горные породы осадочного и магматического происхождения: глинистые, карбонатные, базальтовые, гранитные и другие, а также отходы промышленности — доменные и мартеновские шлаки, бой глиняного и силикатного кирпича и др. В производстве стекловаты применяют те
arxipedia.ru