Вся электронная библиотека >>>

 Древесные отходы >>>

 

 

Огнеупоры и их применение


Раздел: Учебники

 

3.4.2. Волокнистые теплоизоляционные материалы

 

 

К ним относятся асбестовые материалы, минеральная вата и стекловолокно.

К асбестосодержащим теплоизоляционным материалам относится ряд материалов, отличающихся по составу исходного сырья, технологии производства и области применения. Общим объединяющим признаком этих материалов является использование асбестового волокна в качестве объемно-армирующего и водоудерживающего компонента.

Асбестовые теплоизоляционные материалы выдерживают температуру до 550 °С, используются для изготовления листов (плит), труб, лент, матов. Из хризотилового и аморфного асбеста изготавливают листы и трубы (двух классов) с кажущейся плотностью <0,3 г/см2, теплопроводностью (при средней температуре 70 .-i ± 5 °С) < 0,048 ккал/м-ч-°С и уменьшением объема при быстром нагреве < 10 %.

Асбестовые ленты в основном служат для обмотки гнутых трубопроводов, маты применяют в местах, где временами нужно снимать теплоизоляционное покрытие для осмотра деталей конструкций, например клапанов и фланцев.

Минеральная и стеклянная вата представляют собой волокнистый материал, получаемый в результате специальной переработки силикатных расплавов.

Сырьем для производства минеральной ваты являются различные горные породы осадочного и магматического происхождения: глинистые, карбонатные, базальтовые и др., а также отходы промышленности — доменные и мартеновские шлаки, бой глиняного и силикатного кирпича и т. п.

Основными химическими составляющими минеральной теплоизоляционной ваты являются: Si02 (40—50 %), А1203 (10—20 %), СаО (20—30 %), MgO (3—7 %), MnO (1—6 %) и Fe203 (2—5 %). Диаметр волокон 2—20 мкм (в среднем <8 мкм), длина 10—100 мм. Максимальная температура службы несколько различается в зависимости от соотношения количеств указанных химических составляющих, но в общем она составляет 600 °С. Основными химическими компонентами шлаковой теплоизоляционной ваты являются: Si02 (37,6 %), А1203 (17,4 %), Fe203 (0,5 %), MgO (4,5 %) и СаО (36,7 %). Таким образом, содержание СаО в шлаковой вате больше, чем в минеральной. Диаметр волокна шлаковой ваты в среднем <10 мкм, Длина волокна почти не изменяется, температура безопасной службы <600 °С.

При формовании теплоизоляционных покрытий из минеральной ваты в нее вводят различные связки.. При производстве стекловаты применяют те же сырьевые материалы, что и при производстве обычного оконного стекла: песок, известняк, соду и др.

Для теплоизоляционных целей используют стекловату и изделия из нее (ленты, трубы). Диаметр волокон стекловаты составляет в основном 3—20 мкм. Максимальная температура их службы,

Помимо минеральной ваты, для теплоизоляционных нужд изготовляют минеральное стекловолокно, обладающее большей термостойкостью. Его химический состав: 30—40 % Si02, 0—20 % Al2Os, 5—35 % FeO + Fe203, 5—35 % СаО, 0—20 % MgO, 0—20 % ZnO. По сравнению с известными минеральными волокнами минеральное стекловолокно обладает более высокой термостойкостью, огнеупорностью и мягкостью (пластичность) при легкости. Характеристики минерального стекловолокна марки AS 1: безопасная температура использования 600 °С, кажущаяся плотность 0,06—0,12 г/см3, диаметр нити волокна 6—10 мкм, содержание зерен 5 %, восстанови- мость 90%, теплопроводность при 350 °С составляет 0,05— 0,09 ккал/(м-ч-°С).

В последние десятилетия в мировой практике в качестве теплоизоляционных огнеупоров начали широко применять искусственные высокотемпературные волокна в виде ваты и различных гибких и жестких изделий. Эти изделия отличаются от традиционных легковесных огнеупоров с ячеистой пористой структурой большей термической стойкостью и меньшей теплопроводностью. При ^1000 °С теплопроводность волокнистых материалов в два раза ниже, чем материалов с ячеистой структурой. Время и затраты труда на монтаж футеровки из волокнистых материалов составляют ~10 % времени и трудовых затрат на монтаж футеровки из огнеупорных легковесов.

Свойства огнеупорных волокон в значительной степени определяются их структурой, которая зависит от вида применяемого сырья и технологии получения волокна. В настоящее время известны волокна с моно-, поликристаллической и стеклообразной микроструктурой.

Моно- и поликристаллические волокна можно получить способами испарения коллоидных суспензий, экструзцонной или прядильной технологией и методом раздува расплава.

Керамическое огнеупорное волокно изготовляют следующим образом. В смесь прокаленных каолинов или других глиноземистых веществ (огнеупорной глины, кремнеземистого сырья) вводят борную кислоту, стекло, двуокись циркония, окись хрома. Приготовленную смесь расплавляют в электропечи, затем расплав вытягивают в виде нити с помощью сжатого воздуха или перегретого пара. Обычно в смеси содержится поровну А1203 и Si02. Химический состав волокнистой огнеупорной керамики, поставляемой для футерования, следующий: А1203 (45,1 %), Si02 (51,9 %), Fe203 (1,3 %), Ti02 (1,7 %), MgO (следы), СаО (0,1 %) и Na20 (0,2 %).

Свойства этой керамики: температура службы 1260 °С; огнеупорность 1760 °С; средний диаметр волокна 2,8 мкм; максимальная длина волокна 250 мм, средняя 100 мм; истинная плотность 2,56 г/см3; предел прочности при растяжении 133,6 МПа; модуль упругости 118,12 ГПа; твердость 6 единиц по шкале Мооса.

Кроме обычного и влажного войлока, пропитанного неорганическим связующим веществом, из керамических волокон изготовляют различные огнеупорные изделия в виде бумаги, ленты, шнура.

Обычно порошкообразную волокнистую керамику засыпают в швы кладки с целью компенсации расширения; в виде войлока ее используют непосредственно для рабочего слоя футеровки пеЧей, влажный войлок с неорганическим связующим веществом укладывают после изготовления футеровки в тех ее зонах, где необходима повышенная твердость; шнурами и лентами заполняют швы кладки. Кроме того, огнеупорную волокнистую керамику широко используют в различных промышленных печах.

Огнеупорные волокна используют в виде комовой ваты и изделий. Изделия из огнеупорных волокон широко применяются в раз-' личных отраслях промышленности для теплоизоляции миксеров, конверторов, воздухонагревателей, печей (электродуговых, отжиго- вых и др.), для футеровки желобов и труб при разливке и транспортировке жидких металлов, для набивки термокомпенсационных швов в печах и других тепловых агрегатах, для теплоизоляции газовых турбин современных энергетических установок с высокими тепловыми параметрами, трубопроводов перегретого пара, высокотемпературных печей, паровых котлов, камер сжигания и теплообменников и т. п.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Огнеупоры и их применение

 

Смотрите также:

 

Огнеупоры. Для кладки ковшей шамотные кирпичи и высокоглиноземистые...

проведенных специальных испытаний предлагает использовать для футеровки ковшей огнеупоры на основе А12О3 с добавками (до 22 %) MgO [Ю].

 

ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Алюмосиликатные огнеупоры. Шамотные...

Кремнеземистые (динасовые) огнеупоры изготовляют из кварцевых пород (кварц, кварцит, кварцевый песок) с добавкой глины.

 

...материалы и изделия. Кремнеземистые динасовые огнеупоры....

Кремнеземистые (динасовые) огнеупоры получают из кварцевых пород (кварц, кварцит, кварцевый песок) с добавкой глины.

 

Шамотные огнеупоры. Изготовление легковесных шамотных огнеупоров...

Химический метод производства легковесных изделий мало распространен. ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Алюмосиликатные огнеупоры.

 

ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ. Состав и свойства огнеупорных...

Состав и свойства огнеупорных изделий. Огнеупорами называются материалы и изделия, способные противостоять высокой температуре (от 1580°С и выше)...

 

Прочность и стойкость огнеупорных изделий

Предел прочности на сжатие огнеупоров определяется их структурой. Чем плотнее, мелкозернистее и однороднее структура огнеупорных изделий...

 

Химический состав огнеупорных изделий. По химическому составу...

Огнеупорность различных изделий зависит главным образом от химико-минерального состава и определяется в основном огнеупорностью исходного сырья. Огнеупоры.

 

ОГНЕУПОРНЫЙ КИРПИЧ. Кладка из огнеупорного кирпича шамотного...

Для кладки ковшей обычно использовали огнеупоры системы Al2O3-SiO2: шамотные кирпичи (63 % SiO2; 29 % А12О3) и высокоглиноземистые кирпичи из боксита...

 

Керамические материалы и изделия. Кирпич, черепица, огнеупоры

Керамические материалы и изделия получают из пластичной сырьевой массы путем ее формования, сушки и обжига при определенной температуре. Различают строительную и...

 

Высокоглиноземистые огнеупорные изделия - высокоглиноземистые...

Алюмосиликатные огнеупоры в зависимости от содержания SiO2 и А12О3 в обожженном продукте разделяют на три вида: полукислые, шамотные, высокоглиноземистые...

 

Последние добавления:

 

Древесные отходы   Производство древесноволокнистых плит   Материаловедение для столяров, плотников и паркетчиков  

Плотничьи работы Паркет      Деревянная мебель  Защитное лесоразведение  СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ   

Сушка и защита древесины     Сушка древесины 

 Древесноволокнистые плиты   Твердые сплавы   Бетон и железобетон  АРМАТУРНЫЕ И БЕТОННЫЕ РАБОТЫ