Сельские кредитные кооперации

1.2.1. Волокнистые огнеупорные  материалы и изделия. 

Муллитокремнеземное волокно (МК волокно) относится к  алюмосиликатным огнеупорным материалам, находящимся в стеклообразном состоянии. Исходное сырье - глинозем и кварцевый  песок. Материалы и изделия из МК волокна соответствуют ГОСТ 23619-79 и ТУ.

Материалы и изделия из МК волокон экологически чистые, взрыво- и пожаробезопасные, имеют высокую температуру длительного  применения. В силу своих характеристик  материалы из МК волокна являются заменителями асбеста, шамотных и огнеупорных материалов. Изделия из МК волокон обладают рядом свойств выгодно отличающих из от традиционных огнеупорных материалов: более низкая удельная плотность; низкие теплопроводность и теплоемкость; высокая термостойкость, хорошая эластичность и устойчивость к вибрациям и теплосменам.

Основные  характеристики теплоизоляционных  материалов из МК волокна:

• Рулонные материалы. Плотность 130 - 200 кг/м3. Температура  применения - 1250°С. Теплопроводность при  температуре 600°С - 0.08 - 0.12 Вт/Т°К.

• Теплоизоляционные  плиты повышенной жесткости. Плотность - 260 - 320 кг/м3. Температура применения плит - 260 НС - 1200°С. Разработаны плиты - 320 К на температуру применения до 1500°С. Теплопроводность при 250°С - 0.055 - 0.065 Вт/Т°К; при температуре 600°С - 0.15 - 0.18 Вт/Т°К. Предел прочности при 10% деформации - 1.0 кГ/см2 .

Сочетание перечисленных свойств позволяют  значительно уменьшить теплопотери, массу и толщину огнеупорного слоя, массу конструкции тепловых агрегатов в целом, время и  энергозатраты на вывод тепловых агрегатов на рабочий режим.

Недостатками  материалов и изделий из МК волокон  является их относительно низкая механическая прочность и невозможность прямого  контакта с расплавами и шлаками.

Материалам  и изделиям из МК волокон широко применяются на предприятиях металлургии, химической промышленности, машиностроения, промышленности строительных материалов, энергетики.

• Черная металлургия. Установка для обжига руды (изоляционные слои всех газопроводов), восстановления железнорудных окатышей, воздухонагреватели доменных печей (купол, стены, воздуховоды горячего дутья), печи нагрева металла перед прокаткой (стены и свод, изоляция глиссажных труб), газовые печи для термообработки металла (рабочий слой стен и свода), колпаковые печи для отжига рулонного металла, печи с выкатным подом, прямоугольные печи, крышки для теплоизоляции ковшей, проходные печи, котлы-утилизаторы печей и конверторов (изоляционные слои и высокотемпературные зоны), высокотемпературные фильтры.

• Машиностроительные предприятия. Газовые печи для термообработки изделий (рабочий слой стен и свода): печи с выкатным подом, колпаковые печи, печи с внешней механизацией, шахтные печи, проходные печи. Электропечи сопротивления для термообработки изделий, индукционные плавильные и нагревательные печи (изоляционные слои индуктора), электропечи сопротивления для плавки алюминия и др. Сплавов. Колпаки для замедленного охлаждения металла (футеровка стен и свода).

• Нефтеперерабатывающая  промышленность. Трубчатые нагреватели  различного назначения (рабочий слой стен и свода радиантных камер).

• Промышленность строительных материалов. Туннельные печи обжига кирпича, керамических изделий (рабочий слой в зоне обжига), конвейерные  печи для обжига эмалированных изделий (рабочий слой стен и свода в зоне обжига).

• Энергетика. Паровые котлы средней производительности (типа ДКВР, КМ, ДЕ и др.), водогрейные  котлы средней производительности (рабочий слой стен и свода), кожухи, скорлупы для изоляции паропроводов электростанций и ТЭЦ, котельных.

• Химическая промышленность. Установки для получения  азотных удобрений (рабочий слой камер), коллекторы реакционных труб установки для получения аммиака.

• Стекольная промышленность. Печи для плавки стекломассы, глазурей и фритты (рабочие и изоляционный слои).

• Судостроение. Оборудование обмуровки котлов (рабочий  и изоляционный слои), фасонные изделия  для паропроводов.

• Перерабатывающая промышленность. Тепловые агрегаты для  производства сахара и другой продукции (рабочий и изоляционный слои).

• Производство товаров народного потребления. Термические печи для обжига керамики, фаянса, фарфора, сантехнических изделий. Сушила, изоляция водогрейных котлов и бытовых газовых печей, бойлерные установки. Бытовая техника: утюги, грили, электропечи, микроволновые печи.

• Компьютерная техника. Огне- и термозащита жестких  дисков ответственных компьютерных систем.

В настоящее  время на отечественном и зарубежном рынках наблюдается устойчивая потребность  в высокотемпературных теплоизоляционных  материалах и изделиях. В мире имеется крайне ограниченное число стран, освоивших процесс производства высокотемпературной теплоизоляции, поэтому цены на такие материалы и изделия держатся на относительно высоком уровне.

Эти материалы  имеют высокие теплоизоляционные  показатели, особенно при высоких температурах, малую теплоемкость, конструктивно пригодны для выполнения работ по футеровке высокотемпературных печей и технологического оборудования.

Все теплоизоляционные  материалы можно условно разделить  на три класса в зависимости от способа производства этих материалов и их основы:

1. Волокнистые  материалы: стекловата, минеральная  вата, шлаковата и естественный  волокнистый материал – асбест.

2. Засыпные: диатомит, вермикулит, керамзит.

3. Вспененные: пеношамот, шамот-легковес и др.

Наибольшей  теплозащитной эффективностью обладают волокнистые материалы, которые  практически в 2 раза эффективнее  засыпных и в 3-4 раза эффективнее  вспененных материалов. Волокнистые  огнеупоры эффективно заменяют или  дополняют огнеупорный кирпич, бетоны, асбестовый картон и минеральную вату.

Существующие  технологии получения волокна из расплавов горных пород хорошо проработаны, а запасы сырья практически неограниченны.

Для современной  техники производится широкий ассортимент  волокнистых материалов и изделий: минеральная и силикатная вата, стекловолокно, асбест, базальтовое волокно. Однако они имеют ограниченную максимальную температуру применения (800-9000С). Разновидностью минерального волокна, имеющей наибольшее значение для применения в промышленности в качестве теплоизоляционного материала, являются волокна системы Al2O3-SiO2. Волокна муллитокремнеземистого состава могут использоваться при температурах до 1150 и 12600С, с добавкой оксида хрома – до 13000С.

Использование волокнистых материалов позволяет уменьшить потери тепла на 300-500 Вт/(м*К) с каждого 1 м2 футеровки, а также экономить топливо при нагреве футеровки в печах периодического действия. Применение материалов и изделий в качестве футеровки печей позволяет сократить массу печей в 9-11 раз, общий расход топлива в печах непрерывного действия в 10-15 раз, в печах периодического действия – на 45% и более. Замена огнеупорной кирпичной кладки на волокнистую в одной термической печи с выкатным подом площадью 27 м2 позволяет снизить расход топлива в 20 раз. По подсчетам Гипростали, применение 1 т волокнистых материалов в черной металлургии заменяет от 10 до 23 т кирпичной кладки.  
 
 
 

1.2.1.1. Характеристика основных  огнеупорных материалов  из муллитокремнеземистого  волокна.

1) Вата  огнеупорная МКРР-130

Волокна ваты химически стойки к воздействию  кислот и щелочей. Данный огнеупорный  теплоизоляционный материал стоек  к термоудару, имеет хорошие электроизоляционные  свойства, эластичен и плотно прилагает к конструкциям. Волокна устойчивы к воздействию температуры в окислительной и нейтральной средах. В восстановительной среде теплоизоляционные свойства снижаются. Материал устойчив к вибрациям и деформации, имеет хорошую звукоизоляцию.  

Применение  в промышленности:

• Тепловая изоляции стен и сводов обжиговых, нагревательных и кольцевых печей, транспортных вагонеток, подовых труб методических печей, колпаков воздухонагревателей  доменных печей, газоходов, дымовых  труб и теплогенераторов;

• Заполнение температурных и компенсационных швов печей, полостей в кладке, уплотнений дверей, заслонок, окон, горелок и печных вагонеток;

• В  качестве исходного сырья для  изготовления блоков, плит, бумаги, уплотнительных вставок, изготовления измельченного  волокна, изготовления высокотемпературных фильтров, теплоизоляционных одеял для паровых и газовых турбин, носителя катализаторов для газоочистки.  

Преимущества 

• Низкая теплопроводность и незначительная аккумуляция тепла при низкой массе рулонного материала;

• Снижение материалоемкости конструкции печей и сокращение удельного расхода топлива, трудоемкости при монтаже;

• Высокая  термическая стойкость, инертность к воде, водяному пару и различным  минеральным маслам, расплавам цветных  металлов.  

2) Войлок  огнеупорный теплоизоляционный МКРВ-200

Войлок  огнеупорный теплоизоляционный  МКРВ-200 выпускается в стандартных  рулонах, полосах, лентах, листах, сборных  модулях, в прошивных матах и  других формах по требованию потребителей.  

Свойства 

Волокна войлока химически стойкие к воздействию кислот и щелочей. При высоких температурах необходимо предохранять от действия концентрированных щелочей, плавиковой и фосфорной кислот. Материал устойчив к воздействию высоких температур в окислительной и нейтральной среде; в восстановительной среде теплоизоляционные свойства снижаются.  
 

Применение  в промышленности

• Теплоизоляция  в воздухонагревателях доменных печей, в колпаковых, нагревательных и термических печах при скорости газов не более 10 м/с; для теплоизоляции  глиссажных труб, прибыльных надставок, крышек и нагревательных колодцев;

• В  качестве заполнителя теплоизоляционных  огнеупорных швов, уплотнителей щелей  и полостей в кладке, ремонте стен и сводов различных печей;

• В  качестве высокотемпературных фильтров по очистке газов, носителей катализаторов при газоочистке, в печах реформинга;

• Тепловая изоляция в энергетических установках паровых и газовых турбин, дымовых  труб, газоходов и теплогенераторов.  

Преимущества:

• Сокращение расхода топлива и материалоемкости теплового агрегата (огнеупорная кладка и металлические конструкции);

• Снижение трудоемкости монтажа и повышение  надежности и долговечности;

• Высокая  термическая стойкость и низкая теплопроводность;

• Устойчив к вибрации и деформации, высокая  эластичность материала;

• Высокие  химическая стойкость и электрофизические  свойства.

3) Огнеупорные  плиты теплоизоляционные муллитокремнеземистые 

МКРП-340  

Свойства 

Теплоизоляционный материал МКРП-340 химически стоек  к воздействию щелочей и кислот. При использовании при высоких температурах необходимо предохранять от воздействия кислот и щелочей высокой концентрации. Огнеупорные теплоизоляционные плиты МКРП-340 устойчивы к воздействию температуры в окислительной и нейтральной атмосфере; в восстановительной среде теплоизоляционные свойства плит снижаются.  

Применение  в промышленности:

• Теплоизоляция  прибыльных надставок (вкладышей), термических, нагревательных печей всех типов; колпаковых печах и печах реформинга, катализа и воздухонагревателей; обжига керамики и печах производства стекла;

• В  теплоэнергетике для футеровки  котлов и печах газового нагрева, судовых корабельных котлов;

• В  качестве термокомпенсационных швов.  

Преимущества:

• Низкая плотность и теплопроводность;

• Снижение трудозатрат при монтаже футеровки в 2-3 раза, огнеупоров – в 10-12 раз, расхода топлива в печах периодического действия на 25-30%;

• Снижение материалоемкости конструкций;

• Отсутствие асбеста.  

4) Фетр  огнеупорный муллитокремнеземистый 

МКРФ-100

Огнеупорный теплоизоляционный фетр МКРФ-100 выпускается в стандартных рулонах, полосах, лентах, листах, сборных модулях с обкладкой из вспомогательных материалов и других формах, согласно требованию заказчика.  

Свойства:  

Волокна огнеупорного теплоизоляционного фетра  химически стойкие к воздействию кислот и щелочей. При высоких температурах необходимо предохранять от действия концентрированных щелочей и кислот. Материал фетра устойчив к воздействию высоких температур в окислительной и нейтральной среде. В восстановленной среде теплоизоляционные свойства снижаются.  

Применение  в промышленности:

• Тепловая изоляция глиссажных и опорных труб методических печей, сводов и футеровок  нагревательных и термических печей, колпаков воздухонагревателей доменных печей, крышек и корпуса стальковшей  и промковшей;

• В  рабочих слоях футеровок нагревательных и термических печей при скоростях  газов до 10 м/с, в печах нагрева  заготовок;

• В  качестве заполнителя в температурных  швах, уплотнения дверей, заслонок технологических  окон;

• Теплоизоляция  в инжектирующих и горелочных устройствах, рекуператорах шахтной печи, в установках конверсии природного газа, стен и крышек нагревательных колодцев;

• Тепловая изоляция энергетических установок, передвижных  термосов, газоходов, дымовых труб и  теплогенераторов.  

Преимущества:

• Низкая теплопроводность и малая аккумуляция  тепла при малой плотности  материала;

• Устойчивость к расплавам цветных металлов;

• Высокая  эластичность и деформационные свойства, устойчивость к вибрации;

• Высокие  электроизоляционные показатели до температур 700-800 ºС;

• Устойчивость к воде, водяному пару и минеральным  маслам;

• Хорошие  звукоизоляционные свойства.

5) Картон  теплоизоляционный муллитокремнеземистый 

Свойства 

Марки картона на основе волокнистого муллитокремнеземистого материала химически стойки к воздействию кислот и щелочей, устойчивы к вибрации и деформации, имеют низкую теплопроводность, высокую термическую стойкость и хорошие электрофизические свойства. Картон хорошо обрабатывается и наклеивается неорганическим клеем.  

Применение  в промышленности:

• Как  термокомпенсационный и теплоизоляционный  материал;

• Изготовление прокладок, диафрагм, экранов при  монтаже сводов и стен печей цветной  металлургии, заполнение компенсационных  швов;

• Уплотнение стыков между поддоном и изложницей при разливе черных и цветных металлов;

• В  качестве теплозащиты сталеплавильных  и промежуточных ковшей в нагревательных и термических печах;

• Тепловая изоляция энергетического оборудования (трубопроводов, котлов, дверей, заслонок и т.п.), обжиговых печей керамической, стекольной и огнеупорной промышленности.  

Преимущества 

• Снижение трудозатрат при монтаже и  демонтаже футеровок тепловых агрегатов;

• Эффективная  теплоизоляция;

• Хорошие  конструкционные возможности, быстрый  и несложный монтаж;

• Устойчивость к вибрации;

• Не содержит асбеста.