תכנון וטרנספורמציה של סיבי שכבת בידוד של תנורי היתוך ותנורי היתוך חמים לייצור ברזל
מבוא למבנה הבידוד המקורי של תנורי התזה ותנורי התזה חמה:
תנור הפיצוץ הוא סוג של ציוד תרמי בעל מבנה מורכב. זהו הציוד העיקרי לייצור ברזל ויש לו יתרונות של תפוקה גדולה, פרודוקטיביות גבוהה ועלויות נמוכות.
מכיוון שטמפרטורת העבודה של כל חלק בכבשן ההתכה גבוהה מאוד, וכל חלק נתון להשפעות מכניות, כגון חיכוך ופגיעה של המטען הנופל, רוב החומרים החסיני אש בעלי משטחים חמים משתמשים בלבני CCEFIRE בעלות טמפרטורות ריכוך גבוהות תחת עומס וחוזק מכני טוב בטמפרטורות גבוהות.
כאחד מציוד העזר העיקרי של תנור הפיצוץ, תנור הפיצוץ החם מספק פיצוץ חום בטמפרטורה גבוהה לתנור הפיצוץ באמצעות חום משריפת גז תנור הפיצוץ והשפעות חילופי החום של סריג הלבנים. מכיוון שכל חלק נושא את התגובות בטמפרטורה גבוהה של בעירת גז, את שחיקת האבק שמביא הגז ואת סחיטת גז הבעירה, חומרים חסיני אש בעלי משטחים חמים בדרך כלל בוחרים בלבני בידוד קל של CCEFIRE, בטון עמיד בחום, לבני חרס וחומרים אחרים בעלי חוזק מכני טוב.
על מנת להבטיח באופן מלא את השפעות הבידוד התרמי של ציפוי הכבשן, תוך שמירה על עקרונות בחירת חומרים אמינים מבחינה טכנית, חסכוניים וסבירים, ציפוי המשטח החם העובד של תנור הפיצוץ ותנור הפיצוץ החם שלו בוחר בדרך כלל בחומרי בידוד בעלי מוליכות תרמית נמוכה וביצועי בידוד טובים.
השיטה המסורתית יותר היא לבחור מוצרי לוחות סידן סיליקט, בעלי מבנה בידוד תרמי ספציפי זה: מבנה של לבנים קלות מאלומיניום גבוה + לוחות סיליקה-סידן עם עובי בידוד תרמי של כ-1000 מ"מ.
למבנה בידוד תרמי זה יש את הפגמים הבאים ביישום:
א. לחומרי בידוד תרמי יש מוליכות תרמית גבוהה ואפקטים ירודים של בידוד תרמי.
ב. לוחות הסיליקון-סידן המשמשים בשכבת הציפוי האחורי עלולים להישבר בקלות, ליצור חורים לאחר השבירה ולגרום לאובדן חום.
ג. אובדן אגירת חום גדול, וכתוצאה מכך בזבוז אנרגיה.
ד. ללוחות סידן סיליקט יש ספיגת מים חזקה, קל לשבירה והם בעלי ביצועים גרועים בבנייה.
ה. טמפרטורת היישום של לוחות סידן סיליקט נמוכה ב-600 ℃
חומרי הבידוד התרמי המשמשים בכבשן הפיצוץ ובכבשן הפיצוץ החם שלו צריכים להיות בעלי ביצועי בידוד תרמי טובים. למרות שהמוליכות התרמית של לוחות סידן סיליקט נמוכה מזו של לבנים עקשנות וביצועי הבידוד התרמי שופרו, בשל גובה גוף הכבשן הגדול וקטרי הכבשן הגדולים, לוחות סידן סיליקט נשברים בקלות רבה במהלך תהליך הבנייה עקב שבירותם, מה שמביא לבידוד ציפוי אחורי חלקי ולאפקטי בידוד לא מספקים. לכן, על מנת לשפר עוד יותר את השפעות הבידוד התרמי של כבשני הפיצוץ המתכתיים וכבשני הפיצוץ החמים, מוצרי סיבי קרמיקה (לבנים/לוחות) של CCEWOOL הפכו לחומר האידיאלי לבידוד עליהם.
ניתוח ביצועים טכניים של לוחות קרמיים:
לוחות הסיבים הקרמיים של CCEWOOL משתמשים בסיבים איכותיים של AL2O3+SiO2=97-99% כחומרי גלם, בשילוב עם חומרים קלסרים אנאורגניים כחלק העיקרי וחומרי מילוי ותוספים עמידים בטמפרטורה גבוהה. הם נוצרים על ידי ערבוב, עיסת אבק וסינון שאיבה בוואקום. לאחר ייבוש המוצרים, הם עוברים עיבוד באמצעות סדרה של ציוד עיבוד שבבי להשלמת הליכי העיבוד, כגון חיתוך, טחינה וקידוח, על מנת להבטיח שביצועי המוצר ודיוק המימדים יהיו ברמה הבינלאומית המובילה. המאפיינים הטכניים העיקריים שלהם כוללים:
א. טוהר כימי גבוה: מכיל 97-99% תחמוצות בטמפרטורה גבוהה כגון Al2O3 ו-SiO2, מה שמבטיח את עמידות המוצרים בחום. לוחות סיבית קרמיים של CCEWOOL יכולים לא רק להחליף לוחות סידן סיליקט כציפוי קירות תנור, אלא גם לשמש ישירות על המשטח החם של קירות התנור כדי לצייד אותם בעמידות מצוינת בפני שחיקת רוח.
ב. מוליכות תרמית נמוכה והשפעות בידוד תרמי טובות: מכיוון שמוצר זה הוא מוצר סיבים קרמיים של CCEWOOL המיוצר בתהליך ייצור רציף מיוחד, יש לו ביצועים טובים יותר מאשר לבני אדמה דיאטומית מסורתיות, לוחות סידן סיליקט וחומרי גיבוי סיליקט מרוכבים אחרים, הן מבחינת מוליכות תרמית נמוכה, השפעות שימור חום טובות יותר וחיסכון משמעותי באנרגיה.
ג. חוזק גבוה וקל לשימוש: למוצרים חוזקי דחיסה וכפיפה גבוהים והם חומרים שאינם שבירים, כך שהם עומדים במלואם בדרישות של חומרי ציפוי גב קשיחים. ניתן להשתמש בהם בכל פרויקט בידוד עם דרישות חוזק גבוהות, כתחליף לחומרי ציפוי גב של שמיכות או לבד. בינתיים, ללוחות הסיבים הקרמיים המעובדים של CCEWOOL יש מידות גיאומטריות מדויקות וניתן לחתוך ולעבד אותם כרצונם. הבנייה נוחה מאוד, מה שפתר את בעיות השבירות, השבריריות ושיעור נזקי הבנייה הגבוה של לוחות סידן סיליקט. הם מקצרים מאוד את תקופת הבנייה ומפחיתים את עלויות הבנייה.
לסיכום, לוחות הסיבים הקרמיים של CCEWOOL המיוצרים בוואקום לא רק בעלי תכונות מכניות מצוינות ומידות גיאומטריות מדויקות, אלא גם שומרים על המאפיינים המצוינים של חומרי בידוד תרמי סיביים. הם יכולים להחליף לוחות סידן סיליקט וניתנים ליישום בתחומי בידוד הדורשים קשיחות, תמיכה עצמית ועמידות בפני אש.
יישום על תנורי היתוך לייצור ברזל ותנורי היתוך חמים
לוחות סיבית קרמיים מבית CCEWOOL יכולים להחליף את המבנה של לוחות סידן סיליקט (או לבני אדמה דיאטומית), ובגלל יתרונותיהם, כגון מוליכות תרמית נמוכה, טמפרטורת שימוש גבוהה, ביצועי עיבוד מצוינים וחוסר ספיגת מים, הם פותרים ביעילות את הבעיות שיש למבנה המקורי, למשל, השפעות בידוד תרמי גרועות, אובדן חום גדול, שיעור נזק גבוה של לוחות סידן סיליקט, ביצועי בנייה ירודים וחיי שירות קצרים של ציפוי הבידוד. הם השיגו השפעות יישום טובות מאוד.
זמן פרסום: 10 במאי 2021