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耐火材料行業知識

玻璃窯用保溫耐火材料

  在玻璃窯蓄熱室中,常用的保溫材料有輕質粘土磚、硅酸鋁纖維板、輕質硅酸鈣板、保溫涂料。對于上述四種材料的保溫效果評價,既不能只憑廠家提供的數據,也不能簡單地對幾種材料的導熱系數進行測量后加以比較。最有說服力的應該是在蓄熱室外墻的同一位置,分別用相同厚度與面積的上述材料進行保溫,然后按照GB/T8174-1897,通過檢驗絕熱材料表面溫度和散熱損失對保溫工程的保溫效果進行評價。原計劃在熔制車間現場進行上述試驗,后發現由于窯爐火焰頻繁換向,蓄熱室內溫度不斷變化(屬于不穩定溫度場),加上環境溫度、氣流不穩定等多種因素,使得所測數據失去意義,無法反映窯爐的真實散熱損失。
  基于上述原因,我們在實驗室中建立了一個蓄熱室的模擬裝置(見圖1),為一單面開口的絕熱箱體,其介質溫度、環境溫度和氣流相對穩定,對測試結果影響很小。在熱流計覆蓋范圍內近似為一維穩定溫度場。
  四種試樣均制成230mm×230mm×65mm的板材,輪流封于絕熱箱體的開口處進行測試。
  針對四種保溫材料的保溫效果進行試驗,結果見表2表2 幾種保溫材料的保溫效果
  幾種保溫材料的保溫效果
玻璃窯用保溫耐火材料
  介質溫度環境溫度外表面溫度熱流密度材料名稱用輕質保溫磚砌保溫層,可以在砌蓄熱室外墻的同時砌筑,也可以在烤窯后再砌,但要預先砌出拉丁磚,以使保溫層與外墻成一整體困,防止保溫磚層與墻體剝離,施工中一般采取保溫磚與蓄熱室墻體同時砌筑。實際保溫層厚度可為半枚、一枚、一枚半磚等。其外表面也可加做其它材料的保溫層;輕質硅鈣板,則是在蓄熱室外墻立柱間每隔一定高度焊上角鋼,將輕質硅酸鈣板逐一插人角鋼之間,施工厚度為一層板厚(50~)。硅酸鋁纖維板的施工更為麻煩一些,除了焊支撐角鋼外,還要在縱橫方向焊鋼筋網架,厚度按要求調整。只有保溫涂料可以在外墻上逐層涂抹施工,直到達到要求厚度。通常后三種材料并不是直接與耐火材料接觸,而是施工于保溫磚外。就施工復雜程度而言,硅酸鋁纖維板最麻煩,砌保溫磚和插硅鈣板次之,涂抹保溫涂料最簡單。
  玻璃窯蓄熱室用輕質保溫磚、硅酸鋁纖維板、保溫涂料、硅酸鈣板等在施工方法上的對比如下:
  用輕質保溫磚砌保溫層,可以在砌蓄熱室外墻的同時砌筑,也可以在烤窯后再砌,但要預先砌出拉丁磚,以使保溫層與外墻成一整體,防止保溫磚層與墻體剝離,施工中一般采取保溫磚與蓄熱室墻體同時砌筑。實際保溫層厚度可為半枚、一枚、一枚半磚等。其外表面也可加做其它材料的保溫層;輕質硅鈣板,則是在蓄熱室外墻立柱間每隔一定高度焊上角鋼,將輕質硅酸鈣板逐一插入角鋼之間,施工厚度為一層板厚(50硅酸鋁纖維板的施工更為麻煩一些,除了焊支撐角鋼外,還要在縱橫方向焊鋼筋網架,厚度按要求調整。只有保溫涂料可以在外墻上逐層涂抹施工,直到達到要求厚度,通常后三種材料并不是直接與耐火材料接觸,而是施工于保溫磚外。
  就施工復雜程度而言,硅酸鋁纖維板最麻煩,砌輕質保溫磚和插硅鈣板次之,涂抹保溫涂料最簡單。
  為便于比較,假設蓄熱室外墻分別用單一材料保溫(事實上考慮到耐溫問題而采用多層不同材料),即外墻分別用輕質硅酸鈣板、保溫涂料、硅酸鋁纖維板和輕質黏土磚保溫。以50mm厚的輕質硅酸鈣板提供的熱阻為基準,計算出四種保溫材料達到同樣保溫效果時每平方米的保溫成本(見表1)。
  從表中可見,保溫成本最高為輕質黏土磚,最低為保溫涂料。
  采用上述材料施工的保溫層外觀,保溫涂料為一整體無縫、平整潔白的表面;輕質黏土磚為墻表面;輕質硅酸鈣板插于橫向焊接的角鋼間,每塊板間都有縫隙,縫隙間因高溫顯紅色,散熱較多:硅酸鋁纖維的保溫層,輔助材料縱橫交錯,且常有纖維脫落?傊,采用保溫涂料施工最美觀。
  表1 四種保溫材料達到同樣保溫效果時每平方米的保溫成本
玻璃窯用保溫耐火材料


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