製鉄高炉と熱風炉

高効率省エネ設計

製鉄高炉および熱風炉の断熱層繊維の設計と変換

製鉄用高炉および熱間高炉-1

製鉄-高炉と熱間高炉-2

高炉・熱風炉本来の断熱構造の紹介:

高炉は複雑な構造を持つ熱設備の一種で、製鉄の主要設備であり、生産量が大きく、生産性が高く、コストが低いという利点があります。
高炉の各部の動作温度は非常に高く、落下する装入物の摩擦や衝撃などの機械的影響を受けるため、ほとんどの高温表面耐火物には、荷重下での軟化温度が高く、高温機械的強度に優れた CCEFIRE 高温軽量レンガが使用されています。
高炉の主要な付帯設備の一つである高炉は、高炉ガスの燃焼熱とレンガ格子の熱交換効果を利用して、高炉内に高温の熱風を供給します。各部はガス燃焼による高温反応、ガスがもたらす粉塵の侵食、燃焼ガスの洗浄を受けるため、高温表面耐火物には通常、CCEFIRE軽量断熱レンガ、耐熱コンクリート、粘土レンガなどの機械的強度に優れた材料が採用されています。
炉ライニングの断熱効果を十分に確保するために、技術的に信頼性が高く、経済的で合理的な材料を選択するという原則を遵守し、高炉とその熱風炉の作業高温面のライニングには通常、熱伝導率が低く、断熱性能が優れている断熱材料が選択されます。
より伝統的な方法は、特殊な断熱構造(高アルミニウム軽量レンガ+断熱厚さ約1000mmのシリカカルシウムボード構造)を備えたカルシウムケイ酸塩ボード製品を選択することです。

この断熱構造を適用すると、次のような欠陥が生じます。

A. 断熱材は熱伝導率が大きく、断熱効果が低いです。
B. 裏地層に使用されているシリコンカルシウム板は割れやすく、割れた後に穴が開き、熱損失を引き起こします。
C. 蓄熱損失が大きく、エネルギーの無駄になります。
D. ケイ酸カルシウムボードは吸水性が強く、壊れやすく、施工性が悪いです。
E. ケイ酸カルシウム板の施工温度は600℃と低い
高炉およびその熱風炉内で使用される断熱材には、優れた断熱性能が求められます。ケイ酸カルシウム板は耐火レンガに比べて熱伝導率が低く、断熱性能も向上していますが、炉体高さや炉径が大きいため、ケイ酸カルシウム板は脆く、施工中に破損しやすいという問題がありました。その結果、炉体背面の断熱が不完全となり、断熱効果が不十分になるという問題もありました。そのため、冶金高炉および熱風炉の断熱効果をさらに向上させるために、CCEWOOLセラミックファイバー製品(レンガ/板)が最適な断熱材となっています。

セラミックファイバーボードの技術的性能の分析:

CCEWOOLセラミックファイバーボードは、高品質のAl2O3+SiO2=97-99%繊維を原料とし、無機バインダーを主体に、高温充填剤および添加剤を配合しています。攪拌・パルプ化・真空吸引濾過により成形されます。乾燥後、一連の加工設備を経て、切断、研磨、穴あけなどの加工工程を経て、製品性能と寸法精度は国際トップレベルに達しています。主な技術的特徴は以下のとおりです。
a. 高い化学純度:Al2O3やSiO2などの高温酸化物を97~99%含有し、製品の耐熱性を確保します。CCEWOOLセラミックファイバーボードは、炉壁ライニング材としてケイ酸カルシウムボードの代替として使用できるだけでなく、炉壁の高温面に直接使用することで、優れた耐風食性を発揮します。
b. 熱伝導率が低く、断熱効果が優れている:本製品は、特殊な連続生産プロセスで製造されたCCEWOOLセラミックファイバー製品であるため、従来の珪藻土レンガ、ケイ酸カルシウムボード、その他の複合ケイ酸塩裏打ち材に比べて、熱伝導率が低く、保温効果が優れ、大幅な省エネ効果があります。
c. 高強度で扱いやすい:本製品は高い圧縮強度と曲げ強度を有し、脆くない材料であるため、硬質裏張り材の要件を完全に満たしています。高強度が求められるあらゆる断熱プロジェクトにおいて、毛布やフェルトなどの裏張り材の代替として使用できます。また、加工済みのCCEWOOLセラミックファイバーボードは正確な幾何学的寸法を備えており、自由に切断・加工できます。施工も非常に簡単で、ケイ酸カルシウムボードの脆さ、脆さ、施工時の損傷率の高さといった問題を解決します。工期を大幅に短縮し、建設コストを削減します。
まとめると、真空成形法で製造されるCCEWOOLセラミックファイバーボードは、優れた機械的特性と正確な幾何学的寸法を有するだけでなく、繊維質断熱材の優れた特性も維持しています。ケイ酸カルシウム板の代替として、靭性、自立性、耐火性が求められる断熱分野に適用できます。

製鉄-高炉と熱間高炉-01

製鉄高炉および熱高炉におけるセラミックファイバーボードの適用構造

CCEWOOL セラミックファイバーボードの製鉄高炉での応用構造は、主に炭化ケイ素耐火レンガ、高品質粘土レンガ、または高アルミナ耐火レンガの裏打ちとして使用され、カルシウムケイ酸塩ボード(または珪藻土レンガ)の代替品として使用されます。

製鉄-高炉と熱間高炉-02

製鉄高炉および熱間高炉への応用

CCEWOOLセラミックファイバーボードは、ケイ酸カルシウム板(または珪藻土レンガ)の構造を置き換えることができ、熱伝導率が低い、使用時の耐熱性が高い、加工性に優れている、吸水性がないなどの利点により、従来の構造が抱える断熱効果の低さ、熱損失の大きさ、ケイ酸カルシウム板の損傷率の高さ、施工性の悪さ、断熱ライニングの耐用年数の短さといった問題を効果的に解決し、非常に優れた適用効果を達成しています。


投稿日時: 2021年5月10日

技術コンサルティング

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