Главная > ТЕХНОЛОГИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ > КАОЛИНОВАЯ ВАТА И ИЗДЕЛИЯ НА ЕЕ ОСНОВЕ

КАОЛИНОВАЯ ВАТА И ИЗДЕЛИЯ НА ЕЕ ОСНОВЕ

Каолиновая вата и изделия на ее основе выпускают­ся в СССР на трех заводах. Сырьем для производства каолиновой ваты служат технический глинозем, содер­жащий 99% А1203 и чистый кварцевый песок. Расплав получают в пятиэлектродной руднотермической печи. Рабочее пространство печи состоит из зон плавления и выработки. Зона плавления оборудована тремя графи - тированными электродами, зона выработки — двумя. Струя расплава раздувается паром под давлением 0,6— 0,8 МЛа при помощи эжекционного сопла.

Основные качественные показатели каолиновой ваты следующие: объемная масса 80 кг/м3, содержание ко­рольков размером >0,25 мм — не более 1% (по массе). Теплопроводность каолиновой ваты зависит от темпера­туры и уплотнения волокна при его монтаже (табл. 21.2).. С уплотнением ваты, т.. е. с уменьшением размера пор, теплопроводность при высоких температурах снижается за счет уменьшения теплопередачи лучеиспусканием и конвекцией.

Таблица 21.2. Теплопроводность каолиновой ваты, Вт/(м-°С)

Средняя температура, °с

Объемная масса,

Кг/м3

100

400

700'

1000

100

0,058

<0,11

0,2

0,3

250

0,063

0,09

0„,14

0,2

3501 .

О-,07

Оде .

0,11

Д17

Каолиновая вата достаточно устойчива к вибрации, инертна к воде, водяному пару, маслам и кислотам, об­ладай1 высокими электроизоляционными показателями, мало "изменяющимися с повышением температуры до 700—800°С, не омачивается жидкими металлами: На ос­нове каолиновой ваты выпускают рулонный материал и штучные изделия в виде! плит и других изделий сложной формы.

Рулонный материал получают из волокна путем уп­лотнения в непрерывном-потоке. Оборудование аналогич­но применяющемуся при формовании минераловатного ковра.'"(Рулонный материал выпускают с объемной мас­сой 50—25|) кг/м3 и толщиной от 6 до 50 мм. Предел ' прочности * при разрыве материала с объемной массой 130 кг/м3 составляет около 0,04 МПа.

Штучные изделия формуют из гидромасс или получа­ют методом насыщения. В качестве связующих для про­изводства изделий используют поливинилацетатную эмульсию (ПВАЭ), кремнезоль, карбамидную смолу и др.

При производстве изделий из гидромасс сначала в гидрОразбавителе смешиваются полищинилацетатная эмульсия и вода в соотношении, обеспечивающем кон­центрацию 1,25%. Затем сюда же подается каолиновая вата в количестве 8—10% (по массе). Перемешивание длится 2—3 мин. После, этого масса подается в раздаточ­ный лопастной смеситель, из которого она по массопро - воду поступает в:, форму вакуум-пресса. Масса в форме вакуумируется с дополнительной подпрессовкой. Разре­жение при вакуумировании составляет 0,03—0,04 МПа; давление подпрессовки — 0,3—0,4 МПа. Продолжитель­ность формования 2—3 мин. Влажность сформованных плит 36—45%. Сформованные плиты выталкиваются пневмоцилиндром из формы, снимаются вакуумным пе­рекладчиком и помещаются ра сушильные поддоны,

Предварительно смазанные минеральным маслом. Затем поддоньГс плитами устанавливаются на полочные ваго­нетки и направляются в туннельные сушила. Температу­ра на входе в сушила 100—130°С, на выходе из сушила 160—180°С. Продолжительность сушки составляет 12— 14 ч, влажность плит после сушки — 0,25—0,5%.

При (получении изделий по способу насыщения (без смешивания) волокно укладывается в сетчатую форму и пропитывается путем погружения в раствор связующего (длительность пропиши 45—60 мин), затем форму с во­локном, пропитанным связующим, устанавливают непо­средственно в вакуум-пресс. Дальнейшие операции ана­логичны применяемым при методе изготовления из гидро­масс.

Характеристика теплоизоляционных изделий из као­линовой ваты на синтетическом связующем: кажущаяся плотность 0,28—0,32 г/см3; сжимаемость «од нагрузкой 0,5 МПа — 45—51,5%; восстановление размеров по высо­те после снятия нагрузки 84—91,5%; теплопроводность при температуре 600 и 1100°С соответственно 0,16 и 0,34 Вт/(м-°С).

Изделия из каолинового волокна на синтетических связующих имеют ряд недостатков: их можно применять при скоростях теплоносителя не более 9 м/с. Кроме того, в ряде случаев возникают трудности с креплением плит.

В связи с этим' в нашей стране ведутся исследования по получению жестких плит на неорганических связую­щих: огнеупорной глине, бентоколлоиде, дисперсном кол­лоиде, двуокиси кремния, глиноземистом цементе. В МИСИ им. В. В. Куйбышева разработана технология получения волокнисто-керамических изделий различного назначения. *

Жесткие теплоизоляционные плиты изготавливают из огнеупорного волокна и огнеупорной глины, находящихся в соотношении (% по массе) 50:50 или 60:40. Процесс из­готовления этих изделий состоит из следующих техноло­гических операций: приготовления глиняного шликера, разрыхления волокна, пропиши волокна раствором свя­зующего, прессования изделий, сушки и обжига. Приме­няются для изоляции промышленных печей.

Основные свойства плит приведены в табл. 21.3.

Двухслойный огнеупорно-теплоизоляционный разно- плотный материал предназначен для ограждающих кон­струкций промышленных печей с рабочей температурой до 1250°С. Каолиновая вата служит основным компонен­том массы для изготовления теплоизоляционного слоя и армирующей добавкой в огнеупорном многошамотном слое, применяемой для повышения качества стыка сло­ев, улучшения сушильных свойств и снижения усадоч­ных деформаций огнеупорного слоя. Связкой в обоих слоях йвляется огнеупорная глина.

Изготавливают изделия методом вибропрессования при расположении огнеупорного многошамотного слоя сверху. Такое расположение при виброформовании по­зволяет создать переходный слой и тем самым повысить прочность сцепления огнеупорного и теплоизоляционно­го слоев. Обжигают изделия при температуре спекания связки (1250°С).

Теплоизоляционно-компенсационные плиты предна­значены для восприятия без разрушения многократных пульсирующих нагрузок, возникающих в результате тем­пературных деформаций огнеупорной футеровки и теп­ловой изоляции металлического кожуха теплового агре­гата. Теплоизоляционно-компенсационные плиты изго­тавливают из каолинового волокна со связующим из ог­неупорной глины. На 1 м3 изделий с объемной массой 300 кг/м3 расходуют 230—235 кг вать! и 60—65 кг глины. Изделия формуют из гидромасс на вакуумных прессах. Отформованные плиты сушат в туннельных сушилках при температуре 170—200°С в течение 10—12 ч. Для увеличения монтажной прочности плит в формовочную смесь вводят 2—2,5% технического крахмала.

Сжимаемость этих изделий достигает 8—12% благо­даря их волокнистому строению и небольшому содержа­нию в них связующего (10—15%). Следует отметить, что при эксплуатации изделий в конструкции под воз­действием температуры порядка 1100—1200°С происхо­дит односторонний обжиг материала. Сжимаемость из­делий при этом снижается незначительно, вследствие со­хранения упругих свойств за счет необожженной части материала. Основные физико-технические свойства плит приведены б табл. 21.3.

Керамвол состоит из каолиновой ваты и бентонитового связующего в соотношении 7:3 (по массе). Он не вступа­ет в химическое взаимодействие с расплавами алюминия, не смачивается ими и при температурах литья 750—800°С обладает (высокими физико-механическими Двойствами и характеризуется очень низкой теплопроводностью. Поэ­тому изделия из него применяют в алюминиевои про­мышленности для футеровки и тепловой изоляции в ли - гёйном производстве.

Изделия формуют методом вибропрессования с ваку - умированием в'формах, установленных на виброплощад­ках. Применение вакуумирован'ия в сочетании с вибро­прессовой обработкой способствует дополнительному уменьшению влажности свежеотформованных изделий и повышению вследствие этого их структурной прочности. Отформованные изделия - высушивают на поддонах в тун­нельных сушилках и обжигают в туннельных печах; Ос­новные физико-технические свойства керамвола приве»- дены в табл. 21.3.

Таблица 21.3. Физико-технические свойства материалов из каолиновой ваты

Объем­

Прочность, МПа

Теплопровод­ность, Вт/(М'°С), при темпера­туре, °С

Терми-

Предель­

Плиты

Ная масса.

-

ТойиЬеть, воздуш­ные теп г лосмены

Ная темпе ратура

Кг/м'

При сжатии

При изгибе

600-

1000

Примене­ния, "С

Теплоизоля­

250—

0,5—

0,3—

0,13—

0,15=—

Более 10

1200

Ционные на

500

2

1,2

0,14

0,175

При

ІЛіШН [iuM

1000 °С

Связующем

0,6—

0,3-

Теплоизодя-

250—

0,11 —

0,14—

То же

Ционно-ком-

350

0,8

0,5

0,13

0,151

1250

Пенсацион-

Ные (безоб­

Жиговые)

Керамвол

600—

6—10

4—6

0,13—

Более 50

950

800

0,17

При

800 SC

Данные о промышленной эксплуатации печей с внут­ренней облицовкой из волокнистых изделий св'идетель - ствуют об их значительном преимуществе перед обыч­ным огнеупорным и огнеупорноизоляционным кирпи­чом.

Применение волокнистой изоляции позволяет сни­зить імассу конструкции, сократить производственный цикл, достичь экономии топлива. Кроме того, волокни­стая изоляция не боится термического удара, легко и быстро, монтируется.

ТЕХНОЛОГИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

  1. Пока что нет комментариев.