I. Intuitívny vzťah medzi objemovou hustotou a hmotnosťou
Objemová hmotnosť (alebo jednoducho "objemová hustota") priamo určuje hmotnosť na jednotku objemu: čím nižšia je objemová hustota, tým je materiál ľahší; čím vyššia je objemová hustota, tým je materiál ťažší. Pri konštrukcii pece je hmotnosť často hlavným obmedzením, najmä pre zavesené alebo tenkostenné časti-, ako sú potrubia, usadzovacie komory a komíny. Príliš ťažké obklady môžu viesť k nadmernému zaťaženiu oceľovej konštrukcie a dokonca ovplyvniť životnosť pece.
II. Výmena- medzi objemovou hustotou a odolnosťou voči opotrebovaniu/izoláciou
1. Požiadavky na izoláciu:Ľahké žiaruvzdorné liatinymajú vysokú pórovitosť a nízku tepelnú vodivosť; čím nižšia objemová hustota, tým lepší izolačný efekt. Výkon úspory energie je optimálny, keď je objemová hustota menšia alebo rovná 1,2 g/cm³; ak presiahne 1,3 g/cm³, izolačný výkon sa výrazne zníži.
2. Požiadavky na odolnosť proti opotrebovaniu: Zvýšená objemová hustota zvyšuje počet spojovacích bodov medzi časticami kameniva, čím sa zlepšuje odolnosť proti erózii a mechanickému opotrebovaniu. V oblastiach vystavených intenzívnej erózii plameňom, ak je objemová hmotnosť nižšia ako 1,3 g/cm³, povrch je náchylný na práškovanie a odlupovanie.
3. Celková vyváženosť: Ak si oblasť vyžaduje tepelnú izoláciu aj odolnosť proti erózii, odporúča sa „ľahká pracovná podšívka“ s objemovou hmotnosťou 1,5 g/cm³, ktorá vyvažuje hmotnostné obmedzenia a požiadavky na odolnosť proti opotrebovaniu.
III. Kľúčové body spracovania pre ľahké odliatky s objemovou hmotnosťou 1,5
1. Výber suroviny: Ako hlavný materiál sa musia použiť umelo syntetizované ľahké kamenivo (ako je ľahký mullit a ľahký bauxit). Pridávanie ťažkých nečistôt, ako sú odpadové tehly a odpadové liatiny, je prísne zakázané; inak sa hustota stane nekontrolovateľnou a pevnosť sa zníži.
2. Lepiaci systém: Zaveďte rýchlo-schnúce a rýchlo{2}}tvrdnúce prísady-nevýbušné-vlákna (0,1 %~0,15 %)-na rozptýlenie napätia pri zmrašťovaní; kovový kremík (menej ako alebo rovný 2 %) na zlepšenie odolnosti proti oxidácii pri vysokých{9}}teplotách; a čistý hlinitanový cement vápenatý (Väčší alebo rovný Al2O3 70 %) na zabezpečenie skorej pevnosti.
3. Konštrukčný výkon: Obsah vody je regulovaný na 12 %~14 %, hodnota prietoku vibrácií väčšia alebo rovná 180 mm, zaisťuje samo-tečúce plnenie v zložitých oblastiach; 24-hodinová pevnosť pri vyberaní z formy Väčšia alebo rovná 4 MPa, spĺňa požiadavky rýchleho pečenia.
IV. Typické aplikácie
1. Komíny a dymovody: 1,5-dielna hustá výstelka, ktorá slúži ako izolácia aj pracovná vrstva, dokáže regulovať teplotu vonkajšieho plášťa pod 80 stupňov a odoláva praniu prašných spalín.
2. Vrch usadzovacej komory: Hmotnosť je obmedzená, ale musí odolať nárazom odrazených častíc; 1,5-násobnú hrúbku hustého obloženia je možné znížiť na 100 ~ 120 mm, čím sa zníži hmotnosť o viac ako 35% v porovnaní s tradičnými ťažkými materiálmi.
3. Kolená teplovzdušného potrubia: Smer prúdenia vzduchu sa mení náhle, s veľkým uhlom prania; 1,5-dielna hustá výstelka má životnosť viac ako 3 roky, čo je dvojnásobok životnosti 1,2-násobnej hustej výstelky.
V. Odporúčania pre čisté izolačné komponenty
Pre oblasti bez erózie plameňom alebo mechanického opotrebenia, ako sú vonkajšie izolačné vrstvy pre steny pece a izolačné vrstvy rúr, sa uprednostňujú ľahké žiaruvzdorné žiaruvzdorné materiály s objemovou hmotnosťou 1,0 až 1,2 g/cm³. Hrúbka by sa mala určiť na základe tepelných výpočtov. Vo všeobecnosti platí, že na každé zníženie o 0,1 g/cm³ môže 100 mm hrubá podšívka znížiť zaťaženie o 10 kg/m², čím sa zvýši úspora energie o 3%~5%.
VI. Jednoduché metódy hodnotenia kvality
1. Vzhľad: Rovnomerný prierez-, bez otvorov väčších ako 3 mm a bez odpadávania prášku, keď ho rozotriete rukou.
2. Objemová hustota: Po odbere vzoriek a sušení na mieste- by sa nameraná hodnota mala odchyľovať od nominálnej hodnoty o menej ako alebo rovnú ±0,05 g/cm³.
3. Odolnosť voči tlaku pri izbovej teplote: Po vysušení pri 110 stupňoch počas 24 hodín by mala byť pevnosť väčšia alebo rovná 8 MPa (stupeň sypnej hmotnosti 1,5), čím sa zabezpečí miera rozbitia menšia ako 2 % počas prepravy a inštalácie.
Ľahké žiaruvzdorné žiaruvzdorné materiály nie sú nevyhnutne "čím ľahšie, tým lepšie", ani nie sú nevyhnutne "čím ťažšie, tým odolnejšie". Namiesto toho je potrebné nájsť rovnováhu medzi hmotnosťou, tepelnou izoláciou a odolnosťou proti oderu na základe konkrétnych prevádzkových podmienok. Konštruktéri by mali najskôr určiť maximálne povolené zaťaženie a maximálnu prevádzkovú teplotu pre každé miesto a potom postupne vybrať stupeň objemovej hmotnosti podľa poradia „teplotnej-eróznej-hmotnosti. A nakoniec, dôkladným zladením surovín a konštrukčných techník možno dosiahnuť komplexné ciele dlhej životnosti, nízkej spotreby energie a ľahkého obloženia.
