Vật liệu chịu lửa nhiệt độ cao: Cấp độ, giới hạn và rủi ro mua hàng

Một kỹ sư quá trình xác định kích thước lớp lót cho lò nung kết và nung kết ở nhiệt độ 1300 °C thường kết thúc với ba báo giá trên bàn: gạch đất sét nung dày đặc ở đơn giá thấp nhất, gạch chịu lửa cách nhiệt 0,8 g/cm³ ở giữa và hệ thống mô-đun sợi gốm 128 kg/m³ ở trên cùng. Xếp hạng đơn giá và xếp hạng tổng chi phí hiếm khi chỉ ra cùng một lựa chọn và lý do nằm ở hai con số không ai đưa ra báo giá: nhiệt độ sử dụng liên tục và khối lượng lớp lót.

Sự so sánh dưới đây là điều đáng làm trước giá cả. Số liệu là phạm vi được công bố điển hình cho các loại thương mại phổ biến; phạm vi vật liệu cách nhiệt bao gồm các tùy chọn dựa trên chất xơ chi tiết hơn.

Loại nhiệt độ đứng đầu, mọi thứ khác đứng thứ hai

Tài liệu về vật liệu chịu lửa phân biệt vật liệu chịu lửa thông thường có nhiệt độ nung chảy khoảng 1580–1780 °C (đất sét nung là ví dụ tiêu chuẩn) với vật liệu chịu lửa cao ở khoảng 1780–2000 °C (loại dựa trên crom). Nhiệt độ nung chảy cho bạn biết vật liệu sẽ không tan chảy; nó nói rất ít về việc liệu lớp lót có tồn tại được sau 5 năm đạp xe hay không. Đối với vật liệu cách nhiệt dạng sợi, con số tương đương là nhiệt độ phân loại, được đo bằng thử nghiệm độ co ngót trong 24 giờ và hoạt động liên tục thường được đặt ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ đó từ 100–150 °C.

Sợi so với gạch: Lưu trữ nhiệt là chi phí tiềm ẩn

Thang đo nhiệt được lưu trữ với mật độ, nhiệt dung riêng và độ dày của lớp ngâm thực tế theo nhiệt độ. Đối với lớp lót 200 mm được gia nhiệt trên khoảng 1000 K, lớp gạch chịu lửa dày đặc được ngâm hoàn toàn giữ ở mức 100–120 kWh trên mét vuông, gạch chịu lửa cách điện ở mức 0,8 g/cm³ khoảng 40–50 kWh và hệ thống sợi 128 kg/m³ chỉ có 6–8 kWh. Trong lò quay vòng hàng ngày, sự khác biệt đó thường lớn hơn tổn thất trên tường.

Sự đánh đổi là máy móc. Chất xơ không có khả năng chịu tải, bị ăn mòn dưới dòng khí tốc độ cao và không được tiếp xúc với kim loại nóng chảy hoặc xỉ nặng. Mẫu khả thi là một mặt nóng bằng sợi có gạch dày đặc hoặc vùng mài mòn có thể đúc được, nơi điện tích hoặc ngọn lửa tiếp xúc và dự phòng sợi ở nơi công việc duy nhất là giữ nhiệt.

Chăn sợi gốm NC để dự phòng cách nhiệt Hãy xem lại chiếc chăn đục lỗ bằng kim đôi này, trong đó chất xơ đóng vai trò dự phòng giữ nhiệt chứ không phải chịu nóng cho mặt; các lớp trải dài từ 1260–1600°C. Xem sản phẩm →

Bảng dữ liệu vật liệu chịu lửa phải chứng minh điều gì

Hầu hết các lỗi đặc điểm kỹ thuật đều xuất hiện trên biểu dữ liệu dưới dạng nhãn mơ hồ thay vì thiếu số. Kiểm tra sáu mục này trước khi phê duyệt điểm:

• Nhiệt độ thử nghiệm độ co ngót. Con số 3% có ý nghĩa rất nhỏ trừ khi nó được nêu sau 24 giờ tại điểm đặt của bạn, chứ không phải ở nhiệt độ phân loại.
• Độ dẫn điện ở nhiệt độ trung bình. Các giá trị được trích dẫn phải nêu tên giá trị trung bình, ví dụ: trung bình 0,12–0,20 W/m·K ở 800 °C đối với chăn 128 kg/m³; con số 25°C là tiếp thị.
• Hoá học. Hàm lượng Al2O3 tách biệt vật liệu cấp 1260 với vật liệu cấp 1400 và Fe2O3 ở dưới mức khoảng 0,5% khi có mặt khí quyển khử hoặc hydro.
• Nội dung bắn. Trên khoảng 20% ​​các hạt không phải dạng sợi, chăn xử lý kém và phát tán bụi trong quá trình cắt.
• Dung sai mật độ và độ dày. Thông thường là ±10% về mật độ và ±2 mm hoặc ±5% về độ dày; một cuộn giấy nhẹ được phân phối ở mức 10% theo mật độ danh nghĩa sẽ làm mất đi một phần giá trị cách nhiệt có thể đo được của nó.
• Phạm vi đốt cháy chất kết dính. Chất kết dính hữu cơ đốt cháy ở nhiệt độ khoảng 200 đến 350°C, vì vậy lần làm nóng đầu tiên cần được thông gió và tăng tốc chậm.

Ván là giải pháp thực tế trong đó bề mặt nóng phải phẳng và giữ được hình dạng, ví dụ như trong một chiếc múp hoặc sàn lò nung. Chúng có giá trên một mét vuông cao hơn so với chăn và ít chịu lực neo hơn, vì vậy việc xem xét bản vẽ cũng quan trọng như cấp độ vật liệu.

Tấm sợi gốm Alumina cho lớp lót mặt nóng phẳng Hãy xem xét tấm bảng này trong đó một mặt nóng phẳng, giữ hình dạng phải chống lại ngọn lửa và dòng khí; có sẵn ở các cấp độ NC1260–NC1800. Xem sản phẩm →

Trọng tải đi đến đâu: Chia tách ứng dụng

Nhu cầu về vật liệu chịu lửa nhiệt độ cao theo sau các ngành công nghiệp vận hành các quy trình nóng liên tục. Sự phân chia dưới đây là mô hình biểu thị cho mức tiêu thụ của ngành công nghiệp nặng, hữu ích cho việc đánh giá những điều kiện dịch vụ nào mà nhà cung cấp đáp ứng thường xuyên nhất chứ không phải là khảo sát thống kê.

Đọc nó như một gợi ý về các chế độ thất bại. Người sử dụng thép và xi măng lo lắng về sự ăn mòn và mài mòn của kiềm; người sử dụng gốm sứ và thủy tinh lo lắng về ô nhiễm và sốc nhiệt; Người dùng trong phòng thí nghiệm và thí điểm lo lắng về tính linh hoạt của mẻ nhỏ và độ đồng đều nhiệt độ lặp lại. Nhà cung cấp có danh mục được xây dựng xung quanh buồng lò điện thường sẽ mạnh hơn ở nhóm cuối cùng so với khả năng chống xỉ.

Trình tự lựa chọn năm bước

Chạy trình tự theo thứ tự sẽ tránh được lỗi phổ biến khi chọn vật liệu trước khi ghi ra nhiệm vụ.

Khi cần nhiệt độ cao nhất, sợi mullite đa tinh thể có bề mặt nóng ở 1500–1600 °C mà không bị ảnh hưởng nặng nề như gạch, ở mức giá chỉ hợp lý khi buồng nhỏ, đạp xe thường xuyên hoặc vấn đề sạch sẽ. Đây cũng là loại dễ bị nhiễm bẩn nhất, vì vậy môi trường lò và quy trình nạp phải được xem xét một cách trung thực.

Bông sợi Mullite đa tinh thể để cách nhiệt ở nhiệt độ cao Sử dụng sợi alumina 72% nhẹ này ở nhiệt độ 1500–1700°C và khối lượng thấp; xem xét bầu không khí và tính toán độ nhạy nhiễm bẩn. Xem sản phẩm →

Chi tiết cài đặt, bảo trì và tuân thủ

Hầu hết các hư hỏng sớm của lớp lót là do lắp đặt chứ không phải do vật liệu. Những vấn đề định kỳ đáng được liệt kê cho bất kỳ đánh giá mua sắm nào:

• Các khớp giãn nở. Cho phép khoảng 1,5–2% chiều dài lớp lót ở 1200 °C trở lên; một lớp lót sợi được thiết kế chặt chẽ có khóa và mở ra các khoảng trống ở các mô-đun.
• Cấp neo và khoảng cách. 304 không gỉ đến khoảng 800 °C, 310 đến khoảng 1100 °C, neo gốm vượt quá mức đó, thường ở tâm 200–300 mm.
• Độ ẩm. Sợi ướt mất đi phần lớn giá trị cách điện và có thể bị rách khi đun nóng lần đầu; bảo quản kín và khô ráo, không bao giờ lắp vào vỏ bị ngập nước.
• Nhịp điệu kiểm tra Kiểm tra trực quan hàng quý về các điểm nóng và vòng đệm cửa, cộng với chụp ảnh nhiệt hàng năm, phát hiện các khoảng trống co ngót trước khi chúng bị biến dạng vỏ.
• Tài liệu. Yêu cầu phạm vi chứng chỉ ISO 9001 và bất kỳ tuyên bố CE nào gắn liền với sản phẩm thực tế và tiêu chuẩn thử nghiệm, chứ không phải tuyên bố chung chung của công ty; yêu cầu bảng dữ liệu an toàn hiện hành đối với vật liệu dạng sợi.
• Kiểm soát bụi. Sợi gốm chịu lửa alumina-silicat được phân loại ở một số khu vực pháp lý là chất bị nghi ngờ gây ung thư, vì vậy quá trình cắt phải được bao bọc hoặc làm ướt, có thiết bị chiết và bảo vệ hô hấp tại chỗ.

Những thay đổi về chi tiết lắp đặt đã đo lường hiệu suất nhiều hơn hầu hết người mua mong đợi. Căn chỉnh mô-đun, nén mối nối và gắn neo quyết định liệu độ dẫn điện được tính toán có còn tiếp xúc với lò thật hay không; việc kiểm tra thực tế được nêu trong này Hướng dẫn lót lò bằng sợi gốm .

Quy tắc khả thi đối với vật liệu chịu lửa nhiệt độ cao là xác định theo thứ tự sau: nhiệm vụ, hóa học, nhiệt độ liên tục, sau đó là mật độ và chi phí. Nếu báo giá không thể nêu rõ độ co ngót ở điểm đặt và độ dẫn điện ở nhiệt độ trung bình đã đặt tên thì cấp độ đó sẽ không được xác minh bất kể mức giá có hấp dẫn đến thế nào. Mua lớp lót phù hợp với chu kỳ mà lò thực sự chạy và dành số tiền tiết kiệm được vào các neo, khe co giãn và lần làm nóng đầu tiên được ghi lại, nơi chúng ít có khả năng bị mất nhất.