5 типов легковесных теплоизоляционных кирпичей, обычно используемых в стеклоплавильных печах

Стеклоплавильные печи являются одним из основных элементов оборудования в процессе производства стекла, работая при самых высоких температурах и в течение самых длительных непрерывных периодов. Внутренняя часть печи постоянно подвергается высокотемпературному излучению и термическим ударам. Для уменьшения теплопотерь из корпуса печи, снижения расхода топлива и продления срока службы печи обычно используется многослойная огнеупорная система футеровки. Легковесные теплоизоляционные кирпичи играют решающую роль в теплоизоляции и энергосбережении в этой системе. По сравнению с плотными огнеупорными кирпичами, эти материалы значительно снижают теплопроводность благодаря своей внутренней пористой структуре, что делает их предпочтительным выбором для изоляционного слоя стеклоплавильных печей в условиях, когда они не контактируют непосредственно с расплавленным стеклом или пламенем.

Основные характеристики легковесных теплоизоляционных кирпичей

Основные показатели эффективности легковесных теплоизоляционных кирпичей включают насыпную плотность, кажущуюся пористость, теплопроводность, рабочую температуру и механическую прочность. Механизм их теплоизоляции в основном обусловлен большим количеством закрытых или полузакрытых пор внутри кирпича, которые эффективно блокируют теплопроводность. В зависимости от рабочей температуры их можно разделить на низкотемпературные (<900℃), среднетемпературные (900-1200℃) и высокотемпературные (>1200℃); в зависимости от системы сырья их можно разделить на глиняные, кремнеземные, глиноземные и муллитовые. Следует отметить, что легковесные теплоизоляционные кирпичи обычно имеют низкую прочность на сжатие и ограниченную стойкость к шлакам и термическим ударам, поэтому они обычно используются только в качестве подложки или изоляционного слоя стеклоплавильных печей и не контактируют непосредственно с расплавленным стеклом или высокотемпературным пламенем.

5 типов легковесных теплоизоляционных кирпичей, обычно используемых в стеклоплавильных печах

1. Легковесные глиняные теплоизоляционные кирпичи

В качестве основного сырья для легковесных глиняных теплоизоляционных кирпичей используется огнеупорная глина с содержанием Al₂O₃, как правило, от 30% до 48%, и они изготавливаются методом выжигания или методом пенообразования. Их насыпная плотность может регулироваться в пределах от 0,3 до 1,5 г/см³, и они обладают хорошими теплоизоляционными свойствами. Они подходят для изоляционных элементов, работающих при температурах ниже 1200-1400℃, которые не контактируют с расплавленными материалами и агрессивными средами, и являются одним из наиболее широко используемых и экономичных изоляционных материалов в промышленных печах.

2. Легковесные кремнеземные изоляционные кирпичи

В качестве основного сырья для легковесных кремнеземных изоляционных кирпичей используется кремнезем, содержание SiO₂ в котором обычно составляет не менее 91%. Эти кирпичи имеют насыпную плотность приблизительно 0,9–1,1 г/см³, теплопроводность, которая составляет всего половину от теплопроводности обычных кремнеземных кирпичей, температуру начала размягчения под нагрузкой до 1600℃ и температуру длительной эксплуатации 1500–1550℃. Их свойство не сжиматься при высоких температурах или даже немного расширяться делает их очень подходящими для использования в качестве изоляционного подслоя в высокотемпературной зоне стекловаренных печей.

3. Легковесные глиноземные изоляционные кирпичи

В качестве основного сырья для легковесных глиноземных изоляционных кирпичей используется электроплавленый корунд, спеченный глинозем или промышленный глинозем, и обычно они производятся методом пенообразования или методом выжигания добавок. Эти материалы обладают высокой огнеупорностью и хорошей термостойкостью, при этом типичная температура эксплуатации составляет 1350–1500℃. Высокочистые глиноземные изделия могут использоваться даже при 1650–1800℃ и часто используются в качестве высокоэффективных изоляционных материалов в высокотемпературных зонах стекловаренных печей.

4. Легковесные муллитовые изоляционные кирпичи

Легковесные муллитовые изоляционные кирпичи имеют муллит в качестве основной кристаллической фазы, сочетая в себе преимущества высокой огнеупорности, высокой механической прочности и низкой теплопроводности. По сравнению с другими легковесными кирпичами они обладают лучшей структурной стабильностью при высоких температурах, а некоторые изделия могут непосредственно контактировать с пламенем, что делает их пригодными для высокотемпературной внутренней футеровки или высококачественных изоляционных слоев в стекловаренных печах и других промышленных печах.

5. Диатомитовые изоляционные кирпичи

В качестве сырья для диатомитовых изоляционных кирпичей используется природная диатомитовая земля, которая имеет чрезвычайно тонкую и однородную пористую структуру. Поэтому при одинаковой насыпной плотности их теплопроводность часто ниже, чем у других типов изоляционных кирпичей. Как правило, кирпичи из диатомитовой земли используются при температурах ниже 1000℃ и подходят для теплоизоляции в условиях средних и низких температур. Их недостаток заключается в том, что при высоких температурах они подвержены усадке и структурным изменениям, поэтому температура обжига и условия эксплуатации должны строго контролироваться.