Высокотемпературные материалы в ЭТУС

1.Требования

•Теплоизоляционные материалы – это материалы наружного слоя футеровки, основное назначение которых – снижение тепловых потерь (по ГОСТу – снижение температуры наружной поверхности печи до требуемого значения: нагревательные печи – менее 70 ºС, плавильные печи – менее 150 ºС).

•Требования:

–малая теплопроводность;

–малая удельная теплоемкость;

–малая объемная плотность;

–достаточная механическая прочность (выдержать свой вес);

–достаточная химическая стойкость;

–достаточная огнеупорность;

–незначительная усадка в процессе эксплуатации;

–недефицитность;

–невысокая стоимость.

2.Диатомит

•Диатомит – скопление скелетов мельчайших водорослей диатемий (до

90 % SiO2). В США – залежи плотные, поэтому материал режется в виде кирпичей. У нас – в виде россыпи, поэтому для получения кирпича требуется искусственное его формование.

•Выпускают в виде:

–пористых кирпичей (метод получения – выгорающие добавки) с ρ = 900–500 кг/м3. В электропечах используют кирпич марки Д-500 с ρ = 500 кг/м3 и температурой применения 900 ºС;

–пенодиатомитовый кирпич (пеноспособ) марки ПД-350 с ρ = 350 кг/м3 и температурой применения ≈850 ºС (и с бόльшей, прочностью);

–диатомитовая засыпка с ρ ≈500 кг/м3.

3.Асбест

•Асбест – минерал волокнистого строения, выпускается в виде:

–картона и бумаги (метод получения – прессование с белой глиной и органическими добавками), используется только для наружного слоя (тонким слоем 5–20 мм), температура применения ≈450 ºС, ρ ≈1000 кг/м3;

–асбестовый шнур (плетение с х/б нитями), используется только для наружного слоя (тонким слоем 5–20 мм), температура применения до 220 ºС, ρ ≈1000 кг/м3;

–асбестовый шнур (полоска или ткань), используется только для наружного слоя (тонким слоем 5–20 мм), температура применения ≈500 ºС, ρ ≈1000 кг/м3;

–асбестовая засыпка – асбестит, температура применения ≈600 ºС;

–настенные материалы на основе асбеста – асбозурит (70 % диатомита и 30 % асбеста), асбозонолит (с добавкой обожженной слюды) и т.д., температура применения до 600 ºС, ρ ≈600 кг/м3;

–асбоцементные плиты, температура применения ≈450 ºС.

4. Минеральные и стеклянные ваты, волокно

•Получают аналогичным методом, что и ВОМ. Из расплавленных горных пород, доменного и топочного шлака (шлаковата). Стеклянная вата – из стекла, таким же способом.

•Применяются в виде засыпок и матов (стекловата, температура применения ≈450 ºС; минеральная вата, температура применения до 600 ºС).

•Это – хорошая теплоизоляция.

5.Вермикулит

•Вермикулит – минерал из группы гидрослюд, имеющих слоистую структуру. Продукт вторичного изменения (гидролиза и последующего выветривания) тёмных слюд биотита и флогопита. Представляет собой крупные пластинчатые кристаллы золотисто-жёлтого или бурого цвета.

•Зонолит или обожженный (вспученный) вермикулит – получают при быстром нагреве до 700 ºС. Минерал вспучивается за счет испарения пара (раздвигает пластинки слюды) и увеличивается в объеме в 10–15 раз. Температура применения до 1100 ºС, ρ ≈150 кг/м3.

•Обожжённые массы вермикулита свободно плавают на поверхности воды. Химический состав отвечает приблизительной формуле:

(Mg+2, Fe+2, Fe+3)3[(AlSi)4O10]·(OH)2·4H2O.

•Дефицитен.