技術(shù):淺析新型耐火材料的發(fā)展趨勢
消防網(wǎng)訊近年來鋼鐵生產(chǎn)新工藝和新技術(shù)的推廣以及節(jié)能降耗和環(huán)保方面的要求都對新型耐火材料提出了更特殊的要求從今后的發(fā)展趨勢來看新型的耐火材料將包括高性能的結(jié)構(gòu)型耐火材料和功能型兩大類耐火材料
1結(jié)構(gòu)型耐火材料
結(jié)構(gòu)型耐火材料的總體發(fā)展趨勢將是高純度化致密化精密化含碳耐火材料的普及化氧化物和非氧化物材料的復(fù)合化和不定形化特別是不定形耐火材料將在今后一段時(shí)期內(nèi)有較大的應(yīng)用市場這是因?yàn)樗哂猩a(chǎn)周期短節(jié)約能源整體性好適應(yīng)性強(qiáng)綜合使用效果好等優(yōu)點(diǎn)不定形耐火材料自身的技術(shù)發(fā)展趨勢有以下幾方面
1材質(zhì)方面近年來不定形耐火材料的材質(zhì)正由中性酸性氧化物材料向堿性氧化物材料和氧化物與非氧化物復(fù)合材料發(fā)展由低純度向高純度發(fā)展所用的原料則由以天然耐火原料為主向人工合成耐火原料發(fā)展
2結(jié)合方式近年來不定形耐火材料的結(jié)合方式向著水合結(jié)合→化學(xué)結(jié)合→水合結(jié)合+凝聚結(jié)合→聚合結(jié)合→凝聚結(jié)合的方向發(fā)展
3作業(yè)性能近年來不定形耐火材料的作業(yè)性能向著由難觸變到易觸變再到無觸變易流動(dòng)的方向發(fā)展從流變學(xué)的觀點(diǎn)來說即從塑彈性向粘塑彈性與粘塑性的方向發(fā)展
4調(diào)合用水量近年來不定形耐火材料調(diào)合用水量正由高水分向低水分及無水分方向發(fā)展不定形耐火材料取得的最為矚目的新技術(shù)突破包括自結(jié)合不定形耐火材料自燒結(jié)不定形耐火材料自流型不定形耐火材料
以軋鋼加熱爐為例我國加熱爐用耐火材料先后采用了普通粘土磚和高鋁磚搗打料和可塑料普通澆注料和高性能澆注料近年來國內(nèi)有關(guān)耐火材料研究和生產(chǎn)單位對加熱爐用耐火材料進(jìn)行攻關(guān)使加熱爐用耐火材料得到了長足的進(jìn)步我國加熱爐用耐火材料的技術(shù)水平接近世界先進(jìn)水平目前我國加熱爐用耐火材料正在向一個(gè)新時(shí)期智能型快干澆注料和快干自流澆注料時(shí)期過渡
2功能型耐火材料
功能型耐火材料包括高性能隔熱耐火材料高輻射率節(jié)能涂料高導(dǎo)熱和高導(dǎo)電耐火材料高性能快速蓄熱耐火材料等
高性能隔熱耐火材料包括耐火纖維制品超細(xì)微孔輕質(zhì)磚輕質(zhì)不定形耐火材料等這類材料具有很低的熱導(dǎo)率砌筑爐墻時(shí)使用這類材料可以大幅度降低爐體的散熱和蓄熱損失從而具有顯著的節(jié)能效果
高輻射率節(jié)能涂料利用其熱輻射波段范圍內(nèi)的高輻射率或高吸收率在爐膛內(nèi)側(cè)噴涂后可以有效提高爐膛內(nèi)火焰和煙氣中輻射能的利用率從而降低煙氣出爐溫度減少排煙熱損失
高導(dǎo)熱耐火材料用于高溫?zé)煔獾臒峤粨Q和余熱回收當(dāng)燃?xì)鉁囟葹?300℃左右時(shí)使用熱效率為60%的陶瓷熱交換器可節(jié)省燃料約48%而使用金屬熱交換器僅能節(jié)省燃料24%高導(dǎo)熱率是對陶瓷熱交換器材料的起碼要求碳化硅材料具有良好的機(jī)械性能和很高的導(dǎo)熱率是目前廣泛使用的陶瓷熱交換器材料
高導(dǎo)電耐火材料在直流電弧爐中有很廣泛的應(yīng)用直流電弧爐的底電極有好幾種形式其中ABB式底電極是由導(dǎo)電耐火材料構(gòu)成的它要求MgOC材料構(gòu)成的導(dǎo)電耐火材料電阻率越小越好雖然電阻高于其他幾種由金屬構(gòu)成的底電極但其可靠性好維修方便壽命很高
高溫空氣燃料技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種全新的燃燒與極限余熱回收技術(shù)該技術(shù)利用蓄熱室將煙氣中的余熱充分回收并將助燃空氣加熱到800~1000℃以上而排煙溫度可降至130~150℃耐火材料蓄熱體是蓄熱室的關(guān)鍵材料它是蓄熱室的換熱介質(zhì)它將爐內(nèi)煙氣的余熱吸收過來儲存然后用儲存的熱量將空氣或燃料加熱這樣不僅提高了空氣和燃料的預(yù)熱溫度降低了廢氣的排放溫度節(jié)約能源同時(shí)還大幅度減少了CO2和NOx的排放有益于環(huán)境保護(hù)
鑒于耐火材料蓄熱體的特殊使用條件要求蓄熱體必須具備良好的蓄熱和放熱能力同時(shí)在頻繁的廢氣與空氣和燃料的換向作用下蓄熱體承受劇烈的熱沖擊所以蓄熱體還必須具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性目前被廣泛接受的高性能快速蓄熱耐火材料蓄熱體主要有如下3種形式蜂窩體蓄熱球和蓄熱管在材質(zhì)上蜂窩體主要有堇青石質(zhì)和莫來石質(zhì)而蓄熱球和蓄熱管主要有高鋁質(zhì)和莫來石質(zhì)
