I. Інтуїтивний зв’язок між об’ємною щільністю та вагою
Об’ємна щільність (або просто «об’ємна щільність») безпосередньо визначає вагу одиниці об’єму: чим менша об’ємна щільність, тим легший матеріал; чим вище об'ємна щільність, тим важчий матеріал. У конструкції печі вага часто є основним обмеженням, особливо для підвісних або тонкостінних частин, таких як труби, відстійні камери та димоходи. Надмірно важкі футеровки можуть призвести до надмірного навантаження на сталеву конструкцію і навіть вплинути на термін служби печі.
II. Компроміс-між об’ємною щільністю та зносостійкістю/ізоляцією
1. Вимоги до ізоляції:Легкі вогнетривкі плитимають високу пористість і низьку теплопровідність; чим нижча об'ємна щільність, тим кращий ефект ізоляції. Енергозбереження є оптимальним, коли об’ємна щільність менше або дорівнює 1,2 г/см³; якщо воно перевищує 1,3 г/см³, теплоізоляційні властивості значно знижуються.
2. Вимоги до зносостійкості: підвищена об’ємна щільність збільшує кількість точок зв’язку між частинками заповнювача, тим самим покращуючи стійкість до ерозії та механічного зношування. У місцях, які піддаються інтенсивній ерозії полум'ям, якщо об'ємна щільність нижче 1,3 г/см³, поверхня схильна до порошкоподібного та лущення.
3. Загальний баланс: якщо територія вимагає як теплоізоляції, так і стійкості до ерозії, рекомендується «легка робоча підкладка» з об’ємною щільністю 1,5 г/см³, врівноважуючи обмеження ваги та вимоги до зносостійкості.
III. Ключові моменти обробки легких ливарних плит з насипною щільністю 1,5
1. Вибір сировини: Штучно синтезовані легкі заповнювачі (такі як легкий муліт і легкий боксит) повинні використовуватися як основний матеріал. Додавання важких домішок, таких як відходи цегли та відходи лиття, суворо заборонено; інакше щільність стане неконтрольованою, а міцність зменшиться.
2. Система зв’язування: додайте добавки для швидкого-висихання та{2}}твердіння-вибухозахищених-волокон (0,1%~0,15%)-для розсіювання стресу від усадки; металевий кремній (менше або дорівнює 2%) для підвищення -стійкості до окислення при високих температурах; і чистий алюмінатний цемент кальцію (більше або дорівнює Al₂O₃ 70%) для забезпечення ранньої міцності.
3. Конструкційні характеристики: Вміст води контролюється на рівні 12%~14%, значення вібраційного потоку більше або дорівнює 180 мм, що забезпечує само-наповнення складних ділянок; Міцність до виймання протягом 24 годин Більше або дорівнює 4 МПа, що відповідає вимогам швидкого випікання.
IV. Типові програми
1. Димові труби та димоходи: 1,5-об’ємна щільна облицювання, яка служить як ізоляцією, так і робочим шаром, може контролювати температуру зовнішньої оболонки нижче 80 градусів і протистояти розмиванню запиленого димового газу.
2. Верхня частина відстійної камери: вага обмежена, але вона повинна витримувати відскок частинок; 1,5-об'ємна щільна товщина підкладки може бути зменшена до 100~120 мм, зменшуючи вагу більш ніж на 35% порівняно з традиційними важкими матеріалами.
3. Коліна каналу гарячого повітря: напрямок повітряного потоку змінюється різко, з великим кутом очищення; 1,5-об'ємна щільна підкладка має термін служби понад 3 роки, що вдвічі більше, ніж 1,2-об'ємна щільна підкладка.
V. Рекомендації щодо чистих ізоляційних компонентів
Для областей без ерозії від полум’я або механічного зносу, таких як зовнішні ізоляційні шари для стінок печі та шари ізоляції труб, перевагу надають легким вогнетривким бетонам з об’ємною щільністю 1,0–1,2 г/см³. Товщину слід визначати, виходячи з теплових розрахунків. Загалом, на кожні 0,1 г/см³ зменшення обшивки товщиною 100 мм може зменшити навантаження на 10 кг/м², збільшуючи економію енергії на 3%~5%.
VI. Прості методи оцінки якості
1. Зовнішній вигляд: рівномірний поперечний-зріз, відсутність отворів розміром більше 3 мм і відсутність порошку, що осипається під час тертя рукою.
2. Насипна щільність: після -відбору зразків на місці та сушіння виміряне значення має відхилятися від номінального значення на ±0,05 г/см³ або менше.
3. Стійкість до тиску при кімнатній температурі: після висихання при 110 градусах протягом 24 годин міцність повинна бути більше або дорівнювати 8 МПа (ступінь об’ємної щільності 1,5), забезпечуючи швидкість руйнування менше 2% під час транспортування та встановлення.
Легкі вогнетривкі плити не обов’язково «чим легші, тим краще», і не обов’язково «чим важчі, тим міцніші». Замість цього необхідно знайти баланс між вагою, теплоізоляцією та стійкістю до стирання залежно від конкретних умов експлуатації. Проектувальники повинні спочатку визначити максимально допустиме навантаження та максимальну робочу температуру для кожного місця, а потім поступово вибрати ступінь об’ємної щільності відповідно до порядку «температури-ерозії-ваги». Нарешті, завдяки ретельному підбору сировини та будівельних технологій можна досягти комплексних цілей тривалого терміну служби, низького споживання енергії та легкої обшивки.
