Návrh a transformace izolační vrstvy vláken pro vysoké pece a horké pece pro výrobu železa
Úvod do původní izolační struktury vysokých pecí a vysokoteplotních pecí:
Vysoká pec je druh tepelného zařízení se složitou konstrukcí. Je hlavním zařízením pro výrobu železa a má výhody velkého výkonu, vysoké produktivity a nízkých nákladů.
Vzhledem k tomu, že pracovní teplota každé části vysoké pece je velmi vysoká a každá část je vystavena mechanickým vlivům, jako je tření a náraz padající vsázky, většina žáruvzdorných materiálů s horkým povrchem používá vysokoteplotní lehké cihly CCEFIRE, které se vyznačují vysokými teplotami měknutí při zatížení a dobrou mechanickou pevností za vysokých teplot.
Jako jedno z hlavních pomocných zařízení vysoké pece zajišťuje horká vysoká pec vysokoteplotní horký vzdušný proud s využitím tepla ze spalování vysokopecního plynu a účinků tepelné výměny cihlovou mřížkou. Vzhledem k tomu, že každá část nese vysokoteplotní reakce spalování plynu, erozi prachu způsobeného plynem a odplavování spalin, žáruvzdorné materiály s horkým povrchem obvykle volí lehké izolační cihly CCEFIRE, žáruvzdorný beton, hliněné cihly a další materiály s dobrou mechanickou pevností.
Aby se plně zajistily tepelně izolační účinky vyzdívky pece, při dodržování zásad výběru technicky spolehlivých, ekonomických a rozumných materiálů se pro vyzdívání pracovního horkého povrchu vysoké pece a její horké vysoké pece obvykle volí izolační materiály s nízkou tepelnou vodivostí a dobrými izolačními vlastnostmi.
Tradičnější metodou je výběr vápenato-silikátových desek, které mají tuto specifickou tepelně izolační strukturu: vysoce hliníkové lehké cihly + oxid-vápenaté desky s tloušťkou tepelné izolace přibližně 1000 mm.
Tato tepelně izolační konstrukce má při aplikaci následující vady:
A. Tepelněizolační materiály mají velkou tepelnou vodivost a špatné tepelněizolační účinky.
B. Křemíkovo-vápenaté desky použité v zadní vrstvě obložení se mohou snadno zlomit, po rozbití se v nich mohou vytvořit díry a způsobit tepelné ztráty.
C. Velké ztráty akumulace tepla, což vede k plýtvání energií.
D. Desky z křemičitanu vápenatého mají silnou absorpci vody, snadno se rozbijí a ve stavebnictví se špatně osvědčují.
E. Aplikační teplota desek z křemičitanu vápenatého je nízká, dosahuje 600 ℃
Tepelněizolační materiály používané ve vysoké peci a jejím horkém vysokém peci musí mít dobré tepelněizolační vlastnosti. Přestože je tepelná vodivost desek z křemičitanu vápenatého nižší než u žáruvzdorných cihel a tepelněizolační vlastnosti se zlepšily, v důsledku velké výšky tělesa pece a velkých průměrů pece se desky z křemičitanu vápenatého během procesu výstavby velmi snadno lámou kvůli své křehkosti, což má za následek neúplnou izolaci zadní vyzdívky a neuspokojivé izolační účinky. Proto se pro další zlepšení tepelněizolačních účinků metalurgických vysokých pecí a horkých vysokých pecí staly ideálním materiálem pro jejich izolaci keramické vláknité výrobky (cihly/desky) CCEWOOL.
Analýza technických vlastností keramických dřevovláknitých desek:
Keramické dřevovláknité desky CCEWOOL používají jako surovinu vysoce kvalitní vlákna AL2O3+SiO2=97-99 %, v kombinaci s anorganickými pojivy jako hlavní složkou a vysokoteplotními plnivy a přísadami. Vyrábějí se mícháním, rozvlákňováním a vakuovou filtrací. Po vysušení se produkty zpracovávají řadou obráběcích zařízení, která dokončují procesy, jako je řezání, broušení a vrtání, aby se zajistila výkonnost a rozměrová přesnost produktu na mezinárodní úrovni. Mezi jejich hlavní technické vlastnosti patří:
a. Vysoká chemická čistota: obsahuje 97–99 % vysokoteplotních oxidů, jako je Al2O3 a SiO2, což zajišťuje tepelnou odolnost výrobků. Keramické dřevovláknité desky CCEWOOL mohou nejen nahradit desky z křemičitanu vápenatého jako vyzdívku stěn pece, ale mohou být také použity přímo na horkém povrchu stěn pece, čímž jim dodají vynikající odolnost proti erozi větrem.
b. Nízká tepelná vodivost a dobré tepelněizolační účinky: Protože se jedná o keramický vláknitý produkt CCEWOOL vyrobený speciálním kontinuálním výrobním procesem, má lepší vlastnosti než tradiční křemelinové cihly, desky z křemičitanu vápenatého a další kompozitní křemičité podkladové materiály, a to z hlediska nízké tepelné vodivosti, lepších tepelných vlastností a významných úspor energie.
c. Vysoká pevnost a snadné použití: Výrobky mají vysokou pevnost v tlaku a ohybu a jsou nekřehké, takže plně splňují požadavky na tvrdé podkladové materiály. Mohou být použity v jakýchkoli izolačních projektech s vysokými požadavky na pevnost, jako náhrada za podkladové materiály z dek nebo plstí. Zpracované keramické dřevovláknité desky CCEWOOL mají zároveň přesné geometrické rozměry a lze je libovolně řezat a zpracovávat. Konstrukce je velmi pohodlná, což řeší problémy s křehkostí, lomivostí a vysokou mírou poškození konstrukce u desek z křemičitanu vápenatého. Výrazně zkracují dobu výstavby a snižují stavební náklady.
Stručně řečeno, keramické dřevovláknité desky CCEWOOL vyrobené vakuovým tvarováním mají nejen vynikající mechanické vlastnosti a přesné geometrické rozměry, ale také si zachovávají vynikající vlastnosti vláknitých tepelněizolačních materiálů. Mohou nahradit desky z křemičitanu vápenatého a být použity v izolačních oblastech, které vyžadují houževnatost, samonosnost a požární odolnost.
Aplikační struktura keramických dřevovláknitých desek ve vysokých pecích pro výrobu železa a horkých vysokých pecích
Aplikační struktura keramických dřevovláknitých desek CCEWOOL ve vysokých pecích pro výrobu železa se používá hlavně jako podklad pro žáruvzdorné cihel z karbidu křemíku, vysoce kvalitních hliněných cihel nebo žáruvzdorných cihel s vysokým obsahem oxidu hlinitého, které nahrazují desky z křemičitanu vápenatého (nebo křemeliny).
Použití ve vysokých pecích pro výrobu železa a horkých vysokých pecích
Keramické dřevovláknité desky CCEWOOL mohou nahradit strukturu desek z křemičitanu vápenatého (nebo křemeliny) a díky svým výhodám, jako je nízká tepelná vodivost, vysoká provozní teplota, vynikající obráběcí výkon a nulová nasákavost, účinně řeší problémy původní struktury, například špatné tepelněizolační účinky, velké tepelné ztráty, vysoká míra poškození desek z křemičitanu vápenatého, špatné konstrukční vlastnosti a krátká životnost izolačního obložení. Dosáhly velmi dobrých aplikačních výsledků.
Čas zveřejnění: 10. května 2021