KIF GĦANDEK TUŻA MATERJALI REFRATTURI TA 'ŻOLAMENT TERMALI B'KONDUTTIVITÀ TERMIKA BAXXA BIEX TNAQQAS IT-TELF TA' SĦANA TA' TAGĦMIR TERMALI?

Il-kisja tat-tagħmir termali hija mibnija minn materjali refrattorji, li għandhom rwol ewlieni fit-telf tas-sħana, u materjali refrattorji għandhom rwol ewlieni fiha. F'temperaturi għoljin, materjali refrattorji għandhom mhux biss iżommu l-istabbiltà, iżda wkoll iżommu s-sħana mill-inqas possibbli. Għalhekk, materjali refrattarji għandu jkollhom proprjetajiet ta 'insulazzjoni termali. OK, inqas ħażna tas-sħana.
1. Telf ta 'sħana ta' tagħmir termali
It-tagħmir termali huwa ġeneralment konsumatur kbir tal-enerġija. Aktar ma tkun għolja t-temperatura, iktar ikun hemm konsum ta 'enerġija. L-effiċjenza termali hija baxxa ħafna f'ħafna każijiet, u r-rata ta 'utilizzazzjoni tal-enerġija termali hija inqas minn 30 fil-mija. It-telf tas-sħana tat-tagħmir termali ġeneralment ikollu l-oġġetti li ġejjin:
(1) Is-sħana mxerrda minn kull parti tal-wiċċ tal-korp tat-tagħmir termali tista 'tilħaq 10 fil-mija sa 40 fil-mija tal-konsum tal-enerġija tal-unità tal-prodott;
(2) It-telf tal-ħażna tas-sħana tal-korp tat-tagħmir termali huwa inqas importanti għat-tagħmir termali li jopera kontinwament, u t-telf tal-ħażna tas-sħana tat-tagħmir termali li jopera b'mod intermittenti jilħaq 5 fil-mija sa 25 fil-mija;
(3) It-telf tas-sħana tat-tkessiħ tal-ilma, bħall-pajp tat-tkessiħ tal-ilma tal-ferrovija swill tal-forn tat-tisħin kontinwu tal-irrumblar tal-azzar, mhuwiex imgeżwer b'materjali refrattorji, u t-telf tas-sħana huwa aktar minn 25 fil-mija;
(4) It-telf tas-sħana minħabba siġillar ħażin ta 'ġonot, toqob u bibien tal-forn, pereżempju, it-telf tas-sħana tal-bibien tal-forn tal-ark elettriku huwa aktar minn 35 fil-mija;
(5) Telf tas-sħana mill-egżost tad-duħħan.
It-telf tas-sħana ta 'hawn fuq huma kollha relatati ma' materjali refrattorji, speċjalment (1) ~ (4) għandhom relazzjoni kbira mal-prestazzjoni ta 'insulazzjoni termali ta' materjali refrattorji. Il-mod bażiku biex jitnaqqas it-telf tas-sħana fuq il-wiċċ tal-korp tal-forn huwa li tagħżel materjali ta 'insulazzjoni termali xierqa biex titnaqqas it-temperatura tal-wiċċ tal-korp tal-forn. Meta t-temperatura tal-forn tkun kostanti, it-temperatura tal-wiċċ ta 'barra tiddependi prinċipalment fuq il-ħxuna tal-ħajt tal-forn u l-konduttività termali tal-materjal tal-ħajt tal-forn. Iż-żieda tal-ħxuna tal-ħajt tal-forn se twassal għal żieda fil-ħażna tas-sħana tal-korp tal-forn, li tista 'żżid it-telf tal-ħażna tas-sħana. Għalhekk, l-użu razzjonali ta 'materjali ta' insulazzjoni termali sar l-aħjar għażla.
F'dawn l-aħħar snin, il-materjali ta 'insulazzjoni termali ta' pajjiżi żviluppaw malajr. Hemm mhux biss prodotti ffurmati ta 'diversi materjali, densitajiet ta' massa differenti, u konduttività termali differenti, iżda wkoll materjali refrattorji amorfu korrispondenti, fibri refrattorji u prodotti ta 'diversi materjali, bord tal-kalċju tas-silikon, bord nano-insulazzjoni, eċċ Dawn il-prodotti ta' insulazzjoni termali għandhom speċifikazzjonijiet ta 'dehra differenti, indikaturi fiżiċi u kimiċi, effetti ta' insulazzjoni termali differenti, u prezzijiet tas-suq differenti. Għalhekk, id-disinn tal-kisi għandu jitwettaq skont il-kundizzjonijiet tal-użu tat-tagħmir termali. Iġbor data oriġinali, inklużi parametri tat-temperatura (temperatura tal-wiċċ sħun ta 'tagħmir termali, temperatura tal-wiċċ kiesaħ), kostanti fiżiċi (konduttività termali ta' materjali ta 'insulazzjoni termali, densità tal-massa, temperatura operattiva massima), parametri ekonomiċi (prezzijiet tal-materjal refrattorju, prezzijiet tal-fjuwil), kalorifiku valur, koeffiċjent ta 'utilizzazzjoni, eċċ.), imbagħad ikkalkula l-effett li tiffranka l-enerġija, tanalizza u tqabbel, agħżel materjali ta' insulazzjoni termali xierqa u tifformula pjan raġonevoli.
2. Eżempji ta 'tnaqqis tat-telf tad-dissipazzjoni tas-sħana ta' tagħmir termali
(1) Insulazzjoni termali tal-ladle
Fil-preżent, il-konsum medju tal-enerġija tal-industrija tal-azzar ta 'pajjiżi huwa 50 fil-mija ogħla minn dak tal-Ġappun, u 30 fil-mija ogħla għal intrapriżi kbar. Ladle huwa tagħmir termali importanti fl-industrija tal-azzar. Sabiex iżżomm il-ladle sħun, permezz tal-kalkolu tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-kuċċa u r-riċerka dwar il-materjali ta 'insulazzjoni termali, jinstab li l-kisja ta' ġewwa tal-kuċċa għandha tinbena b'materjali b'erba 'saffi, jiġifieri, il- wiċċ ta 'ġewwa tal-qoxra ta' l-azzar għandu jkun miksi b'żebgħa li tiffranka l-enerġija, u l-wiċċ ta 'ġewwa għandu jkun bord ta' nano-insulazzjoni ta '10mm, u mbagħad Ġewwa huwa 75mm ta' qawwa għolja nano-micron insulating castable, u mbagħad 'il ġewwa huwa s-saff tax-xogħol. Is-saff tax-xogħol tal-linja tal-gagazza jadotta briks tal-manjeżja-karbonju b'konduttività termali baxxa, u s-saff tax-xogħol tal-pool imdewweb jadotta briks mhux maħruq ta 'kwalità tal-kurundun-spinel. Dan il-metodu huwa applikat għall-kuċċara tar-raffinar ta '120t, sabiex it-temperatura tal-qoxra tal-kuċċa fil-linja tal-gagazza tkun ta' madwar 225 grad, it-temperatura tal-qoxra tal-kuċċar fil-pool imdewweb hija ta 'madwar 200 grad, u l-qoxra tal-kisi hija ta' madwar 170 grad . Din l-istruttura li tiffranka l-enerġija kisbet riżultati tajbin: ①Castables nano-micron ta 'qawwa għolja u saff tax-xogħol ta' konduttività termali baxxa jistgħu jipproteġu b'mod effettiv in-nano-bord, iżommu f'temperatura ta 'ħidma sikura għal żmien twil, u jtejbu b'mod sinifikanti l-ħajja tas-servizz ta' is-saff ta 'insulazzjoni termali u s-saff permanenti; ② Kompletament Jista 'jnaqqas it-temperatura tal-kisi b'aktar minn 100 grad, itejjeb il-ħajja tas-servizz tal-kisi, inaqqas il-gass użat għall-ħami tal-bun, inaqqas b'mod sinifikanti t-temperatura tal-azzar imdewweb, inaqqas it-temperatura tat-tapping, itejjeb il-metall rendiment, ittejjeb il-produttività tax-xogħol, u tikseb iffrankar tal-enerġija, protezzjoni ambjentali u l-iskop li jitnaqqsu l-ispejjeż.
(2) Briks kompost ta 'konduttività termali baxxa għal forn li jdur tas-siment li jgħaddi żona tal-mewġ
Kalkara li jdur tas-siment huwa tagħmir termali li jikkonsma enerġija għolja, speċjalment fiż-żoni ta 'transizzjoni ta' quddiem u ta 'wara. Il-kisja refrattarja mhix protetta mill-ġilda tal-kalkara u tikkuntattja direttament il-materjal tas-siment. It-temperatura tal-korp tal-forn hija għolja, li żżid it-telf tas-sħana u l-konsum tal-fjuwil u tnaqqas il-korp tal-forn. u l-ħajja tas-servizz tar-romblu ta 'appoġġ, filwaqt li tagħmel il-materjal refrattorju faċli għall-ħsara. Sabiex titnaqqas id-dissipazzjoni tas-sħana u l-perikli għas-sigurtà, tiġi adottata struttura ta 'tliet saffi ta' saff tax-xogħol, saff ta 'insulazzjoni termali u saff ta' insulazzjoni termali. Jekk jintużaw tliet tipi ta 'briks refrattorji b'konduttività termali differenti għall-ġebel, l-inċident ta' briks li jaqgħu mill-kisja ta 'ġewwa huwa spiss suxxettibbli li jseħħ meta l-kalkara rotanti tkun qed taħdem. Għalhekk, il-briks kompost b'ħafna saffi ta 'konduttività termali baxxa huwa studjat, jiġifieri, il-briks jadotta struttura ta' tliet saffi: saff tax-xogħol (ħxuna tal-briks tal-mullite tas-silikon 0.140 m), insulazzjoni termali saff (ħxuna tal-briks mullite ħafif 0.035m), l-interface ta 'twaħħil ta' dawn iż-żewġ saffi jadotta Il-metodu ta 'kombinazzjoni ta' wiċċ sinusojdali, u t-tielet saff huwa s-saff ta 'insulazzjoni termali (bord tal-fibra taċ-ċeramika li fih ZrO2, ħxuna 0.025m) . Il-konċentrazzjoni tal-istress tal-briks kompost b'ħafna saffi hija inqas, u l-konduttività termali komprensiva tal-briks kompost b'ħafna saffi titnaqqas minn 2.74 għal 1.50W/(m·K) tal-briks oriġinali tal-molibdenu tas-silika, li tnaqqas it-temperatura ta ' il-qoxra tal-kalkara b'50 ~ 70 grad.
(3) Il-konvertitur tal-produzzjoni tal-azzar 260t ta 'Anshan Iron and Steel jadotta bord ta' nano-insulazzjoni ta 'ħxuna ta' 20mm minflok bord ta 'insulazzjoni ta' fibra polikristallina ta 'ħxuna ta' 40mm biex jottimizza l-istruttura tal-kisi tal-forn,
Il-proporzjon tal-kapaċità tal-forn jiżdied, u l-produzzjoni tal-azzar tiżdied biex titbaxxa t-temperatura tal-qoxra tal-forn b'aktar minn 11-il grad. M'hemm l-ebda fenomenu ta 'polverizzazzjoni matul il-proċess kollu ta' operazzjoni tal-konvertitur, u m'hemm l-ebda waqgħa ta 'bricks tal-kisi. Fl-istess ħin, inaqqas ukoll il-ħin tat-tidwib u jnaqqas il-konsum tal-ħadid imdewweb. .
(4) Materjal ta 'ramming tal-karbur tas-silikon ta' konduttività termali għolja għal gassifikatur tal-faħam pulverizzat imkessaħ bl-ilma
Il-ħajt ta 'l-ilma tal-gassifikatur tal-faħam pulverizzat huwa miksi b'materjal ta' ramming tal-karbur tas-silikon b'konduttività termali għolja. F'temperatura għolja, il-gagazza tistrieħ fuq il-kisja tal-materjal ta 'ramming tal-karbur tas-silikon. Minħabba l-konduttività termali għolja tal-karbur tas-silikon, il-gagazza tmiss il-ġewwa Il-kisja tikkondensa malajr, u hekk kif it-temperatura tonqos, il-konduttività termali tonqos (ara Tabella 1). Ġewwa u barra l-forn huma gagazza sħuna, gagazza solida, karbur tas-silikon refrattorju, ħajt ta 'l-ilma, saff protettiv ta' gass inert, materjal refrattorju amorfu ta 'alumina għolja, u saff protettiv ta' barra. Dan inaqqas it-telf tas-sħana fil-forn.
3. Kwistjonijiet li jeħtieġu attenzjoni meta jagħżlu materjali ta 'insulazzjoni termali
Fl-industrija tat-temperatura għolja, hemm ħafna eżempji ta 'użu ta' materjali ta 'insulazzjoni termali biex tiffranka l-enerġija u tipproteġi l-ambjent. Il-materjal ta 'insulazzjoni termali għandu porożità għolja (aktar minn 4 0 fil-mija ~ 85 fil-mija), densità tal-massa baxxa (inqas minn 1.5g / cm3), u konduttività termali baxxa (inqas minn 1.0W / (m·K)). Madankollu, meta tagħżel dawn il-materjali ta 'insulazzjoni termali, agħti attenzjoni għall-kwistjonijiet li ġejjin:
(1) Konduttività termali ta 'materjal ta' insulazzjoni termali (λ)
Il-konduttività termali tissejjaħ ukoll konduttività termali, u l-1/λ reċiproku tagħha hija reżistenza termali. Iktar ma tkun żgħira l-konduttività termali, aħjar ikun l-effett ta 'insulazzjoni termali. Huwa magħruf sew li l-arja għandha l-inqas konduttività termali.
Il-konduttività termali ta 'materjali solidi hija ħafna akbar minn dik tal-gassijiet, għalhekk il-pori ta' materjali solidi jistgħu jnaqqsu b'mod sinifikanti l-konduttività termali tal-materjali, għalhekk il-materjal ta 'insulazzjoni għandu jkun ta' porożità għolja. Aktar ma tkun għolja l-porożità, iżgħar ikun il-valur λ.
Barra minn hekk, id-daqs tal-pori għandu wkoll ċerta influwenza fuq il-valur λ. F'temperatura baxxa, il-konduttività termali tal-materjal ta 'insulazzjoni termali tonqos maż-żieda tad-daqs tal-pori, u l-konduttività termali 'l fuq minn 800 grad, speċjalment 'il fuq minn 1000 grad, tiżdied malajr maż-żieda tad-daqs tal-pori. Għalhekk, it-temperatura għolja tieħu l-materjal ta 'insulazzjoni termali b'daqs żgħir ta' pori, u t-temperatura baxxa tieħu l-materjal ta 'insulazzjoni termali b'daqs kbir ta' pori. Meta l-porożità tkun l-istess, il-konduttività termali tal-mikrostruttura fil-fażi kontinwa tal-gass hija iżgħar minn dik tal-fażi kontinwa tal-fażi solida, u l-pori fil-materjal tal-fibra huma kontinwi bħall-fażi solida, għalhekk il-konduttività termali tal-fibri refrattarji u prodotti huwa żgħir. Fil-fażi solida tal-materjali ta 'insulazzjoni termali, ir-reżistività termali tal-materjal tvarja ħafna minħabba d-differenza fil-kompożizzjoni tal-minerali kimika. Ġeneralment, aktar ma tkun kumplessa l-istruttura tal-kristall, iktar tkun baxxa l-konduttività termali, u l-konduttività termali tal-ħġieġ fil-fażi solida hija inqas minn dik tal-fażi tal-kristall. Hekk kif it-temperatura tiżdied, il-konduttività termali tal-fażi tal-ħġieġ tiżdied; it-temperatura tal-fażi kristallina tiżdied, filwaqt li l-konduttività termali tonqos. Ir-Renju Unit żviluppa materjal ta 'insulazzjoni termali kompost SiO2 ultra-fin b'densità tal-massa ta' madwar 0.24g/cm3, u l-konduttività termali tiegħu hija inqas minn dik tal-materjali kollha ta 'insulazzjoni termali, saħansitra inqas minn dik ta' arja kwieta.
(2) Reżistenza għas-sħana ta 'materjal ta' iżolament tas-sħana
Xi materjali ta 'insulazzjoni termali jintużaw f'temperatura aktar baxxa. Pereżempju, bordijiet ta 'nano-insulazzjoni jintużaw f'kuċċar ta' l-azzar ta '100t ta' Angang Steel. Li taqbeż it-temperatura tal-użu se tiġi deformata taħt pressjoni, li tirriżulta fid-deformazzjoni tal-kisja, li mhux biss tiddeterjora l-prestazzjoni tal-insulazzjoni termali, iżda ġġib ukoll perikli għas-sigurtà. Għalhekk, ġie ssuġġerit li l-materjal ta 'insulazzjoni termali jiddependi prinċipalment fuq id-deformazzjoni li tinxtorob f'ċerta temperatura, mhux il-grad refrattorju. Internazzjonalment, it-temperatura li fiha jinxtorob mill-ġdid ma jkunx aktar minn 2 fil-mija ġeneralment tintuża bħala l-firxa tat-temperatura għall-użu ta 'materjali ta' insulazzjoni termali, u hija wkoll waħda mid-differenzi bejn materjali ta 'insulazzjoni termali u materjali refrattorji puri.
(3) Is-saħħa tal-materjal ta 'insulazzjoni termali
Minħabba l-porożità għolja u s-saħħa relattiva baxxa, bħall-bord ta 'nano-insulazzjoni msemmi hawn fuq, l-effett ta' insulazzjoni termali huwa tajjeb, il-porożità hija għolja, u s-saħħa hija baxxa. Sabiex jiġu żgurati l-ħtiġijiet tat-trasport u l-kostruzzjoni, il-materjal ta 'insulazzjoni għandu jkollu ċerta saħħa. Speċjalment għal xi prodotti ta 'insulazzjoni termali li huma f'kuntatt dirett mal-fjamma, huwa importanti ħafna li tittejjeb is-saħħa. Hekk kif id-densità tal-massa tiżdied, is-saħħa tiżdied. Meta d-densità tal-massa tkun l-istess, il-konnessjoni tal-fażi solida hija aktar b'saħħitha mill-konnessjoni tal-fażi tal-gass, li hija relatata mad-daqs tal-pori. It-tnaqqis tad-daqs tal-pori huwa miżura teknika effettiva biex ittejjeb is-saħħa tal-materjali ta 'insulazzjoni termali.
(4) Atmosfera u materjal ta 'insulazzjoni termali
Many thermal equipment are lined with thermal insulation materials, and various protective atmospheres are also commonly used, such as CO, CO2, H2, N2, etc. Al2O3-SiO2 series refractories in hydrogen, SiO2 is returned to metal silicon and water vapor, Al2O3 is very stable, so in hydrogen, alumina insulation materials should be selected. Aluminum silicate fibers contain 3 percent to 4 percent of Cr2O3, which is easily reduced in a hydrogen reducing atmosphere, so aluminum silicate fibers containing chromium oxide should not be used in a reducing atmosphere.
(5) Metodu ta 'insulazzjoni
Fuq it-tagħmir termali f'operazzjoni intermittenti, is-saff ta 'insulazzjoni termali (fuljetta tal-fibra refrattarja) jista' jitqiegħed direttament fuq il-wiċċ sħun tal-kisi tal-forn, li jista 'jikseb l-aħjar effett li jiffranka l-enerġija. Aħjar mill-effett ta 'insulazzjoni termali tal-ħajt ta' ġewwa (wiċċ sħun).