Os refratários de isolamento térmico referem-se a refratários com alta porosidade, baixa densidade aparente e baixa condutividade térmica, também conhecidos como refratários leves. Incluindo produtos refratários com isolamento térmico, fibras refratárias e produtos de fibra refratária. De acordo com a temperatura de uso: materiais refratários de isolamento de baixa temperatura, a temperatura de uso é inferior a 900 ℃, como tijolos de isolamento de diatomita, produtos de sílica expandida, placas de sílica cálcio, produtos de perlita expandida, etc.; refratários de isolamento de temperatura média, usam temperatura de 900 ~ 1200 ℃, como tijolos refratários de isolamento térmico de argila, fibra refratária de silicato de alumínio, etc.; materiais refratários de isolamento térmico de alta temperatura, a temperatura de uso é superior a 1200 ℃, como tijolos refratários de isolamento térmico de alto alumínio, tijolos refratários de isolamento térmico de alumina, tijolo refratário de isolamento silicioso, tijolo de esfera oca de alumina, tijolo de esfera oca de zircônia, refratário de alta alumina fibra, fibra refratária policristalina (fibra de alumina policristalina, fibra de zircônia policristalina, fibra de mulita policristalina), etc.
A produção de produtos refratários com isolamento térmico adota principalmente métodos de processo que podem formar uma estrutura porosa, como o método da matéria-prima leve, o método de queima, o método da espuma e o método químico. Fibras refratárias amorfas, como fibras refratárias de silicato de alumínio, fibras refratárias com alto teor de alumina, etc., são geralmente produzidas por fusão. Fibras refratárias policristalinas, como fibras de mulita, fibras de alumina, etc., são produzidas pelo método colóide.
As principais características dos refratários isolantes são a alta porosidade, geralmente acima de 45%; baixa densidade aparente, geralmente não superior a 1,5g/cm3; baixa condutividade térmica, principalmente inferior a 1,0 W/(m·K). Usado principalmente como isolamento térmico de fornos industriais, pode não só reduzir a perda de calor do forno, mas também reduzir o armazenamento de calor do forno, obter o melhor efeito de economia de energia e reduzir o peso do equipamento térmico. Em comparação com os tijolos refratários gerais, os refratários com isolamento térmico têm baixa resistência à corrosão por escória, resistência mecânica e resistência ao desgaste. Portanto, não é adequado para a estrutura de suporte do forno e as peças que estão em contato direto com escória, carga, metal fundido, etc.
Método de classificação de produtos refratários de isolamento
Os produtos refratários de isolamento térmico referem-se a produtos refratários com porosidade não inferior a 45%. As principais características dos produtos refratários com isolamento térmico são alta porosidade e baixa densidade de volume. A condutividade térmica é baixa, a capacidade térmica é pequena e o desempenho do isolamento térmico é bom. É preservador de calor e resistente ao calor. Pode ser utilizado como camada de isolamento térmico para diversos equipamentos térmicos, e alguns também podem ser utilizados como camada de trabalho. É um material que economiza energia para a construção de vários fornos. A substituição de produtos refratários com isolamento térmico por produtos refratários densos em geral como materiais de construção de fornos pode reduzir o armazenamento de calor e as perdas de dissipação de calor em 40% a 50%, especialmente para equipamentos térmicos descontínuos.
Existem muitos tipos de produtos isolantes e refratários, que geralmente são divididos em três categorias de acordo com a temperatura de uso, densidade aparente e formato do produto.
(1) Classificado por densidade corporal. Aqueles com densidade aparente de 0,4 ~ 1,3 g/cm3 são tijolos leves; aqueles com densidade aparente inferior a 0,4g/cm3 são tijolos ultraleves.
(2) Classificado por temperatura operacional. Use temperatura de 600 ~ 900 ℃ para material de isolamento de baixa temperatura; 900 ~ 120 ℃ para material de isolamento de média temperatura; acima de 1200 ℃ para material de isolamento de alta temperatura.
(3) Classificado por formato do produto: um é formado por tijolos refratários leves, incluindo argila, alto teor de alumina, silício e alguns tijolos leves de óxido puro; o outro são tijolos refratários leves e sem forma, como concreto refratário leve.
O método de produção de produtos refratários com isolamento térmico é diferente daquele de materiais densos em geral. Existem muitos métodos, incluindo principalmente o método de incineração, método de espuma, método químico e método de material poroso.
1) Método de queima e adição de material. Também chamado de método de adição de combustíveis. Adicione combustíveis fáceis de queimar, como carvão, serragem, etc., à lama de fabricação de tijolos para fazer com que o produto tenha certos poros após a queima.
2) Método de imersão. Adicione agentes espumantes, como sabão de breu, etc. à argila para fazer tijolos e faça-a espumar por método mecânico. Após a queima obtém-se um produto poroso.
3) Método químico. Utilizando uma reação química que pode gerar gás adequadamente, obtém-se um produto poroso no processo de fabricação de tijolos, geralmente dolomita ou periclásio mais gesso, e ácido sulfúrico como agente espumante.
4) Método de material poroso. Use terra diatomácea natural ou clínquer de espuma de argila artificial, esferas ocas de alumina ou zircônia e outras matérias-primas porosas para fazer tijolos refratários leves.
O uso de produtos refratários de isolamento com baixa condutividade térmica e pequena capacidade térmica como materiais da estrutura do corpo do forno pode economizar consumo de combustível; melhorar a eficiência da produção de equipamentos; também pode reduzir o peso do corpo do forno, simplificar a estrutura do forno, melhorar a qualidade do produto e reduzir a temperatura ambiente. Melhorar as condições de trabalho. Os produtos refratários de isolamento são usados principalmente como camada de isolamento térmico, revestimento ou camada de isolamento de forno
1. Tijolos refratários com isolamento de alumina
Os tijolos refratários com isolamento térmico de alumina usam corindo fundido, alumina sinterizada e alumina industrial como principais matérias-primas para fazer produtos refratários com isolamento térmico que possuem forte resistência à atmosfera ácida e alcalina e resistência à redução, e boa resistência ao choque térmico. Pode ser usado por muito tempo abaixo de 1700 ℃. Seu processo de produção adota dois tipos de método de espuma e método de aditivo de incineração. Os produtos produzidos pelo método de espuma possuem características de estrutura uniforme, baixa condutividade térmica e bom desempenho de isolamento térmico.
Os tijolos refratários com isolamento térmico de alumina são leves, com alta resistência à compressão, baixa condutividade térmica, baixo encolhimento de volume após nova queima e boa resistência ao choque térmico. Eles podem ser usados para camadas de isolamento térmico de equipamentos térmicos de alta temperatura ou fornos que interagem diretamente com chamas. E o revestimento de trabalho de equipamentos térmicos de precisão, mas não é adequado para o local de corrosão que entra em contato direto com o líquido do forno e a escória fundida. Também possui maior estabilidade quando usado em atmosfera redutora. A temperatura de uso depende da pureza do produto, geralmente até 1650~1800°C. Consulte a Tabela 3-105 para obter os índices físicos e químicos típicos de tais produtos.
2. Tijolos refratários com alto isolamento térmico de alumínio
Os tijolos refratários com alto isolamento térmico de alumínio são produtos refratários com isolamento térmico com um teor não inferior a 48%, feitos a partir da matéria-prima principal. Os tijolos refratários com isolamento térmico de alta alumina são feitos principalmente de bauxita como matéria-prima, combinada com argila como matéria-prima, misturada com ligantes e serragem. Para melhorar o desempenho do produto, são adicionados alumina industrial, corindo, silimanita, cianita e sílica. O pó fino pode ser transformado em produtos com diferentes densidades aparentes e diferentes temperaturas máximas de uso. Normalmente, a temperatura de uso é de 1250 ~ 1350 ℃ e algumas podem chegar a 1550 ℃.
Os tijolos de isolamento com alto teor de alumínio são produzidos principalmente pelo método de espuma, e a densidade de volume do produto está entre 0,4 ~ 1,0g/cm3, e também podem ser fabricados pelo método de aditivos de incineração. Os índices físicos e químicos de tijolos refratários com isolamento térmico com alto teor de alumínio são mostrados na Tabela 3-106.
Tijolos refratários com alto isolamento térmico de alumínio podem ser usados para construir camadas e peças com isolamento térmico que não são corroídas e desgastadas por materiais fundidos fortes em alta temperatura. Quando em contato direto com a chama, a temperatura de contato da superfície dos tijolos refratários com isolamento térmico geral com alto teor de alumínio não deve ser superior a 1350 ℃. Os tijolos refratários com isolamento térmico de mulita podem entrar em contato direto com a chama e têm as características de resistência a altas temperaturas, alta resistência e efeito significativo de economia de energia. É adequado para o revestimento de fornos de pirólise, fornos de ar quente, fornos de rolos de cerâmica, fornos elétricos de gaveta de porcelana e vários fornos de resistência. O tijolo refratário isolante térmico de corindo-mulita com teor de Al2O3 de 82,4% pode ser usado como revestimento de forno a 1550°C.
3. Tijolos refratários de isolamento à base de argila
Tijolos refratários com isolamento térmico à base de argila são produtos refratários com isolamento térmico com 30% -48% de teor de Al2O3 feitos de argila refratária como principal matéria-prima, usando argila refratária, contas flutuantes e clínquer de argila refratária como matéria-prima, adicionando ligantes e serragem. Com mistura, mistura, formação, secagem e queima, podem ser obtidos produtos com densidade aparente de 0,3 ~ 1,5g/cm3, e o volume de produção é responsável por mais da metade dos tijolos refratários com isolamento térmico.
O processo de produção comumente usado de tijolos refratários com isolamento térmico de argila é o método de adição de incineração com esferas flutuantes, e o método de espuma também pode ser usado. Consulte a Tabela 3-107 para obter os índices físicos de tijolos refratários com isolamento térmico à base de argila.
Os tijolos refratários com isolamento térmico à base de argila têm uma ampla gama de aplicações. Eles são usados principalmente em equipamentos térmicos e fornos industriais. Eles podem ser usados para peças que não são corroídas e lavadas por materiais fundidos fortes em alta temperatura. Algumas superfícies que estão em contato direto com a chama são revestidas com uma camada de revestimento refratário que pode reduzir a erosão por escória e poeira de gás de forno e reduzir danos. A temperatura de trabalho do produto não excede a temperatura de teste da linha de retorno. O tijolo isolante de argila pertence a um tipo de material isolante leve com múltiplos poros. Este material tem porosidade de 30% a 50% e seu isolamento térmico é ruim, mas sua resistência mecânica e resistência à corrosão são boas.
4. Tijolos refratários com isolamento de silicone
O tijolo refratário silicioso com isolamento térmico é feito de sílica como principal matéria-prima e o produto refratário com isolamento térmico com teor de SiO2 inferior a 91%. Além das propriedades de isolamento térmico, os tijolos refratários de silício mantêm em grande parte as características dos tijolos de silício. A temperatura inicial de amolecimento da carga é alta e o volume se expande ligeiramente durante o processo de aquecimento, o que aumenta a integridade do forno.
O desempenho do grau GGR-1.20 de tijolos refratários siliciosos com isolamento térmico para fornos industriais especificados no Padrão da Indústria Metalúrgica da China YB386-1994, a densidade aparente não é superior a 1,2g/cm3, a resistência à compressão à temperatura ambiente não é inferior superior a 5 MPa, e a temperatura inicial de amolecimento sob carga abaixo de 0,1 MPa não é inferior a 1520 ℃, o teor de SiO2 não é inferior a 91%.
Este produto é adequado para revestimento de fornos industriais ou camadas de isolamento térmico que não entram em contato direto com materiais fundidos em alta temperatura e não estão diretamente expostos a gases corrosivos. A temperatura de trabalho da alvenaria não excede 1550°C.
Os tijolos refratários com isolamento térmico à base de sílica são mais prejudiciais ao corpo humano devido ao pó de sílica, e o processo é mais complicado do que os tijolos refratários com isolamento térmico de argila e alto teor de alumínio, e é responsável por uma pequena proporção da produção total de materiais refratários com isolamento térmico.
5. Tijolos refratários com isolamento de diatomita
O tijolo de isolamento térmico de diatomita é um produto refratário de isolamento térmico feito de diatomita como principal matéria-prima. O tijolo de isolamento térmico de diatomita possui poros fechados finos, alta porosidade, bom desempenho de isolamento térmico, mas baixa resistência mecânica, principalmente depois de úmido, a resistência diminui significativamente. Sua principal composição química é o SiO2, seguido do Al2O3, além do ferro e do potássio. , Sódio, cálcio, óxidos de magnésio e outras impurezas.
Os índices físicos dos tijolos isolantes de diatomita são mostrados na Tabela 3-108. Os produtos de tijolo isolante de diatomita têm baixa resistência ao calor e a refratariedade é de apenas cerca de 1280 ℃, portanto a temperatura de uso não é alta. Só pode ser utilizado na camada de isolamento abaixo de 900°C.
6. Produtos de perlita expandida
Os produtos de perlita expandida são produtos refratários com isolamento térmico feitos de perlita como componente principal. Produtos isolantes feitos de perlita expandida como agregado e cimento apropriado, vidro solúvel, fosfato, etc., após agitação, mistura, formação, secagem, torrefação ou cura. A densidade da perlita expandida é relativamente pequena, geralmente apenas 40~120g/cm3; a refratariedade não é alta, geralmente 1280~1360°C. A temperatura máxima de utilização de produtos com diferentes ligantes é diferente, geralmente inferior a 1000°C.
Os produtos de perlita expandida são classificados nas categorias 200, 250, 300 e 350kg/m34 de acordo com a densidade aparente dos produtos no padrão nacional. De acordo com o tipo de cimento utilizado, ele é dividido em produtos de perlita expandida ligados a cimento, produtos de perlita expandida ligados a vidro de água, produtos de perlita expandida ligados a fosfato e produtos de perlita expandida ligados a asfalto.
7. Produtos de vermiculita expandida
Os produtos de vermiculita expandida são produtos refratários com isolamento térmico tendo vermiculita expandida como principal matéria-prima. A produção de produtos de vermiculita expandida baseia-se em um determinado tamanho de vermiculita expandida como agregado, adicionando aditivos e ligantes, misturando com água em determinada proporção e formando, secando, torrando ou curando para formar produtos de isolamento térmico. Produtos com diferentes densidades aparentes, aditivos e ligantes têm diferentes temperaturas máximas de uso, e geralmente são usadas camadas de isolamento térmico abaixo de 1000°C. Existem muitos tipos de produtos de vermiculita expandida, que geralmente são classificados de acordo com o tipo de ligante utilizado e o tipo de agregado utilizado. De acordo com o agente aglutinante, ele pode ser dividido em produtos aglutinantes orgânicos, produtos aglutinantes inorgânicos e produtos aglutinantes compostos orgânicos e inorgânicos. De acordo com o tipo de agregado utilizado, ele pode ser dividido em agregados simples, agregados múltiplos e produtos de mistura.
A vermiculita expandida possui baixa condutividade térmica, baixa resistência e não pode ser à prova d'água, portanto sua aplicação é bastante restrita. Quando material de cimentação de alta resistência é usado para unir a vermiculita expandida em um produto acabado, ele terá maior resistência do que a vermiculita expandida e pode suportar maior carga; ao usar material de cimentação à prova d'água para unir a vermiculita expandida, o produto resultante tem desempenho à prova d'água e pode ser usado onde há água. A condutividade térmica do aglutinante é geralmente maior do que a da vermiculita expandida, portanto, a adição do aglutinante faz com que a pedra de ostra expandida tenha novos usos, mas também reduz o efeito de isolamento térmico da vermiculita expandida.
8. Placa de silício de cálcio
A placa de silicato de cálcio é feita de terra diatomácea e cal como principais matérias-primas, e os produtos refratários com isolamento térmico feitos com a adição de fibra de reforço também são chamados de placa de silicato de cálcio e placa microporosa de silicato de cálcio. A placa de silicato de cálcio é dividida em duas categorias de acordo com sua composição: uma é a placa de silicato de cálcio comum, a composição química de CaO/SiO2 é de cerca de 0,8, a composição mineral é tobermorita (tobermorita, 5CaO·6SiO2·5H2O); o outro é o silicato duro de cálcio, a composição química do CaO/SiO2 é cerca de 1,0 e a composição mineral é o silicato duro de cálcio.
O silicato de cálcio possui excelentes propriedades, como pequena capacidade, forte separação, baixa condutividade térmica, construção conveniente e baixa taxa de perda. A densidade da placa de silicato de cálcio é especificada principalmente no mundo como não superior a 220kg/m3, e alguns são divididos em 33 tipos não superiores a 220kg/m3, não superiores a 170kg/m3 e não superiores a 130kg/m; A China é classificada como não superior a 240kg/cm3, não superior a 220kg/cm3, não superior a 170kg/cm 33 tipos. A resistência à compressão está acima de 0,4 MPa, a resistência à flexão está acima de 0,2 MPa; a condutividade térmica (70°C±5°C) é 0,049~0,064W/(m·K) a temperatura operacional mais alta, e a mulita torbe é 650°C, o tipo de silicato de cálcio é 1000°C.
A placa de silicato de cálcio pode ser serrada ou pregada, podendo ser transformada em tábuas, blocos ou invólucros. Pode ser utilizado como material de isolamento térmico para tubulações térmicas e fornos industriais em energia elétrica, indústria química, metalurgia, navios, etc.; isolamento térmico e contra incêndio de edifícios, instrumentos e equipamentos. Também pode ser usado para a camada de isolamento térmico de fornos de secagem de alta temperatura e plataformas de vagões de fornos de túnel; ambos os lados da placa de silicato de cálcio podem ser colados com folheado de plástico, madeira compensada, placa de cimento-amianto, etc. A maioria dos materiais de engenharia de isolamento térmico no mundo usa placas de silicato de cálcio, e alguns países usam placas de silicato de cálcio para isolamento térmico na indústria, representando 70% a 80%.
9. Tijolo de Partículas Flutuantes (Tijolo da Cenosfera)
Os tijolos da Cenosfera são produtos refratários com isolamento térmico feitos de cenosferas como principal matéria-prima. No início da década de 1970, meu país começou a usar cenosferas de cinzas volantes para produzir tijolos refratários com isolamento térmico à base de argila. Devido ao processo simples e aos recursos abundantes, a qualidade do produto é boa. Desde a década de 1980, o método do clínquer poroso ou a adição de cenosferas de cinzas volantes tem sido usado para produzir tijolos da Cenosfera.
Os tijolos da Cenosfera são esferas ocas de vidro de silicato de alumínio flutuadas a partir de cinzas volantes de usinas termelétricas. Possui peso leve, parede fina, superfície oca e lisa, baixa condutividade térmica, bom desempenho de isolamento, alta refratariedade e alta resistência à compressão. E outro desempenho. Usando essas características das cenosferas, podem ser fabricados materiais refratários com isolamento térmico e excelente desempenho de preservação do calor. A produção dos tijolos da cenosfera pode ser feita pelo método semisseco, que possui um processo simples e não requer acabamento.
Os tijolos da Cenosfera são superiores aos materiais de isolamento térmico de bloco intermediário existentes em termos de resistência mecânica, resistência a altas temperaturas, condutividade térmica e desempenho de uso, e são comparáveis às fibras de silicato. Este material é amplamente utilizado em diversos fornos industriais de alta temperatura a uma temperatura de 1200°C para atingir o objetivo de melhorar a eficiência térmica e reduzir o consumo de energia. Os tijolos da Cenosfera são utilizados em fornos industriais e equipamentos de alta temperatura nos setores de metalurgia, maquinaria, química, petróleo, materiais de construção, indústria leve, energia elétrica e outros. Geralmente, eles podem economizar energia de 15% a 40%. É um bom novo tipo de partição leve. Materiais térmicos.
10. Tijolo esférico oco
Um tijolo de esfera oca de alumina
O tijolo de esfera oca de alumina é um produto refratário com isolamento térmico tendo a esfera oca de alumina como principal matéria-prima. Os indicadores técnicos típicos de tijolos de esfera oca de alumina são: o teor de Al2O3 não é inferior a 98%, o teor de SiO2 não é superior a 0,5%, o teor de Fe2O3 não é superior a 0,2%, a densidade aparente é de 1,3 ~ 1,4g/cm3, porosidade aparente é 60% ~ 80%, a resistência à compressão não é inferior a 9,8 MPa, a temperatura de amolecimento da carga (0,2 MPa) não é inferior a 1700 ℃ e a condutividade térmica é de 0,7 ~ 0,8 W/(m·K).
Comparado com isolamento térmico comum e produtos refratários, o tijolo esférico oco de alumina é caracterizado por um grande número de poros fechados no produto. Portanto, possui alta resistência e estrutura de poros estável, baixa densidade e baixa condutividade térmica. É usado principalmente para altas temperaturas abaixo de 1800 ℃ Revestimentos de fornos industriais, como tijolos de revestimento de fornos de alta temperatura nas indústrias de refratários, eletrônicos e cerâmica; camadas de isolamento térmico para equipamentos térmicos de alta temperatura, como fornos de gaseificação na indústria petroquímica, fornos a gás, reatores industriais de carvão, tijolos de isolamento para fornos de indução na indústria metalúrgica.
Tijolo de esfera oca de zircônia B
O tijolo de esfera oca de zircônia é um produto refratário com isolamento térmico feito de esferas ocas de zircônia como principal matéria-prima. A principal fase cristalina deste tijolo é a zircônia cúbica (cerca de 70% a 80% da composição mineral), e seu desempenho típico é: A refratariedade é superior a 2.400 ℃, a porosidade aparente é de 55% ~ 60%, a densidade de volume é 2,5~3,0g/cm3, a resistência à compressão não é inferior a 4,9MPa e a condutividade térmica é 0,23~0,35W/(m·K).
As esferas ocas de zircônia são produtos refratários com isolamento térmico e excelente desempenho. A temperatura máxima de uso seguro é 2.200 ℃. Os tijolos de esfera oca de zircônia têm resistência relativamente alta a altas temperaturas e estrutura de poros estável, de modo que podem ser usados com segurança em altas temperaturas de 2.200 ℃. Os tijolos esféricos ocos de zircônia têm baixa densidade e baixa condutividade térmica, o que pode não apenas reduzir a perda de calor, mas também reduzir o armazenamento de calor. Portanto, como material de revestimento de alta temperatura que entra em contato direto com a chama em equipamentos térmicos como metalurgia, petróleo, indústria química, eletrônica, etc., pode reduzir o consumo de energia e reduzir o peso do forno de alta temperatura, e o uso o efeito é bom.
Horário da postagem: 26 de novembro de 2021