陶瓷纤维模块-热工窑炉的革命
陶瓷纤维模块是一种纤维状轻质耐火材料,主要化学成分为硅酸铝,按其矿物组分可分为玻璃态纤维和多晶态纤维两大类。玻璃态纤维是物质由熔融的流液态在冷却中形成的一种无定型的固态纤维;多晶纤维多采用胶体喷吹法(或甩丝法)成纤,高温煅烧生成。
陶瓷纤维模块广泛应用于各类热工窑炉的绝热耐高温材料,由于其容重大大低于其他耐火材料,因而蓄热很小,隔热效果明显,作为炉衬材料可大大降低热工窑炉的能源损耗,在节能方面为热工窑炉带来了一场革命。另一方面它的应用技术和方法对热工窑炉的砌筑同样带来了一场革命。
热风炉陶瓷纤维模块保温方案
热风炉,是热动力机械,于20世纪70年代末在我国开始广泛应用,它在许多行业已成为电热源和传统蒸汽动力热源的换代产品。热风炉品种多、系列全,以加煤方式分为手烧、机烧两种,以燃料种类分为煤、油、气炉等。
蓄热式,按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉(简称球炉)和采用格子砖的热风炉,按燃烧方式可以分为顶燃式,内燃式,外燃式等几种。如何提高风温,是业内人士长期研究的方向。常用的办法是混烧高热值燃气,或增加热风炉格子砖的换热面积,或改变格子砖的材质、密度,或改变蓄热体的形状(如蓄热球),以及通过种种方法将煤气和助燃空气预热。
换热式,主是使用使用耐高温换热器为核心部件,此部件不能使用陶瓷热风炉金属材质换热器,只能使用耐高温陶瓷换热器,燃气气在燃烧室内充分燃烧,燃烧后的热空气,经过换热器,把热量换给新鲜的冷空气,可使新鲜空气温度达到1000度以上。
热风炉保温陶瓷纤维模块的优势:
a、质量轻:热风炉保温专用陶瓷纤维材料是传统耐火材料重量的1/30~1/10,从而大大减轻了热风炉炉保温结构的重量负荷,降低热风炉的项目成本;
b、导热系数低:常温下导热系数低于0.03w/(m.k),隔热效果好,更好的保住了蓄热室内热量不散失,从而减少了辅助燃料的添加,降低运行成本。RTO炉采用陶瓷纤维炉衬保温后炉体表面温度低,使用寿命长。
c、抗热震性好:陶瓷纤维抗热震性好,能应对热风炉周期性更换进气口导致温度变化带来的冷热交替,保证炉衬完好。热风炉的轻质耐高温陶瓷纤维衬里由于优良的回弹性,预压缩的耐火模块安装完毕解除打包带后,随即形成一个密不透风的整体耐火层,无须预留膨胀缝。
典型应用:
金石陶瓷纤维毯/硅酸铝针刺毯航天、钢铁、石化、电力的高温绝热保温;设备防火绝热;工业窑炉、加热装置壁衬、背衬绝热保温;高温设备绝热保温;高温管道绝热保温;电器元件隔热防火;高温垫片;无机防火卷帘门耐火层;模块、折叠块原料。
焚烧高炉煤气的热风炉,把炉顶温度调加到50-100,需要消耗必要的时间精力及资金,假如从强化热风管道的隔热,降低热风管道体系的热丢失,相同可获得提高几十度风温的效果。热风炉炉顶温度1300,送风温度1050,热丢失高达250。为减少热风管道体系的热丢失,在不改变原有热风管壳尺寸的条件下,可将原热风管道上半部10mm厚的石棉板换成陶瓷纤维毯,另加一层10mm厚的陶瓷纤维毯,这样只减小砖衬厚度20mm。能够以降低热量的丢失。
管道施工时先在管壳内壁上错缝铺筑两层10mm厚的陶瓷纤维毯隔热层,再砌内环砖衬。砖衬与陶瓷纤维毯的接触面在施工过程中简单将陶瓷纤维毯隔热层擦破,因此有必要选用陶瓷纤维毯,这样就可处理施工中破损陶瓷纤维毯隔热层问题。除此之外,因为陶瓷纤维毯有弹性和压缩性,会造成陶瓷纤维毯隔热层上面的砖砌体受压时松动,因此管道下半圆只能选用石棉板绝热层。
发展前景展望:由于能源价格不断上涨,燃料成本将会成为扼制陶瓷业发展的瓶颈,节能愈加重要。人们对窑炉热损失愈来愈关心,有的直接在原有耐火内衬表面加贴一层耐火陶瓷纤维以提高热效率。在加贴前必须将窑壁上明显的裂纹或剥落的部位修复好。不过隔热耐火砖与耐火纤维也不能任意滥用。迄今为止如碱性吹氧炼钢炉、水泥回转窑等内衬,由于高温化学侵蚀严重,都暂时不能用纤维作内衬。
对于连续加热设备如陶瓷隧道窑,早已实现了采用耐火陶瓷纤维用做连续加热设备的内衬,据有关报道,快速推板窑与隧道窑中采用耐火陶瓷纤维节能效果都很显著。尤其是超高温加热,如烧成温度在1538℃--1649℃的窑炉中,采用耐火纤维的节能效果最佳。
陶瓷纤维模块,由陶瓷纤维毯按照一定的比例和密度压缩打包而成。
陶瓷纤维模块按照温度分为1050普通型,1260标准型,1260高纯型,1400高铝型,1400低锆型和1430含锆型。24小时使用温度分别为850度,950度,1050度,1150度,1200度和1260度。
陶瓷纤维模块价格也跟温度升高成正比。温度越高,价格相对越高。
金石陶瓷纤维模块采用一级原料生产,颜色洁白,尺寸规整,是工业窑炉保温的不二选择!
陶瓷纤维材料的保温机理
在各种物质中,以气体导热系数数值最小,常温下空气导热系数为0.025W/M.K。工业中,气体被广泛用作绝热体。但是,只有当气体不发生对流时,才具有优良的绝热性能。静止空气是一种低导热率、低热容量的优良绝热材料,耐火纤维具有接近空气的导热率,是因为耐火纤维是由固态纤维和空气组成的混合结构,其气孔率达到93%,大量低导热率空气充满于气孔中,并破坏了固态分子的连续网络结构,从而获得优良的绝热性能。并且气孔直径越小,沿热流方向由固态纤维分割成密闭状态的气孔数量越多,则陶瓷纤维的绝热性能越好。
在当下大力提倡环保节能的社会大环境下,硅酸铝纤维模块这种新型轻质耐火保温材料的出现和发展,顺应这种形势恰到好处。
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