聯(lián)系火龍熱陶瓷
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鋁電解槽高溫隔熱解決方案- 火龍為客戶提供專業(yè)的高溫隔熱解決方案 -
濟(jì)南火龍熱陶瓷有限公司是一家集陶瓷纖維產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用為一體的企業(yè),是國內(nèi)知名陶瓷纖維和納米孔體隔熱材料生產(chǎn)研發(fā)基地。
公司通過了ISO9001、ISO14001、ISO45001國際質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康三體系認(rèn)證,擁有專業(yè)的工業(yè)窯爐保溫部門,可以為客戶提供技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的工業(yè)窯爐全纖維爐襯和管道保溫結(jié)構(gòu)。公司還擁有專業(yè)的施工隊伍可為用戶提供各種復(fù)雜工況條件下的施工服務(wù)。
公司以其良好的信譽和優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量,在冶金、石化、建材等行業(yè)工業(yè)爐上占據(jù)了重要的市場,先后為上海寶鋼、武漢鋼鐵、北京首鋼、鞍山鋼鐵、福建三明鋼鐵、佛山廣恒鋼鐵、萊鋼、濟(jì)南鋼鐵等國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)和燕山石化、齊魯石化、昌邑石化等國內(nèi)石化企業(yè)提供了產(chǎn)品和服務(wù)。
濟(jì)南火龍將繼續(xù)秉承“提升中國耐材品位,打造高端節(jié)能窯爐”的工作宗旨,為用戶提供耐火材料+保溫施工一體化服務(wù)。
電解鋁就是通過電解得到的鋁?,F(xiàn)代電解鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑,氧化鋁作為溶質(zhì),以碳素體作為陽極,鋁液作為陰極,通入強(qiáng)大的直流電后,在950℃~970℃下,在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),既電解。
近年來,我國電解鋁工業(yè)取得了長足的進(jìn)步,2005年我國電解鋁產(chǎn)量達(dá)到780萬t,是世界產(chǎn)鋁巨頭。
● 瓶頸1——鋁電解槽壽命問題
影響我國大型鋁電解槽壽命的問題除了普遍認(rèn)為的陰極炭素材料質(zhì)量方面的原因外,電解槽的設(shè)計、筑爐材料、筑爐質(zhì)量、焙燒啟動、正常生產(chǎn)操作及生產(chǎn)管理等方面均存在一些問題。
一大批大型預(yù)焙電解槽在我國相繼建成,成為我國電解鋁生產(chǎn)的主要力量。大型預(yù)焙電解槽電流大(200~500kA),產(chǎn)量大,自動化程度高,環(huán)保節(jié)能和電流效率高。因而,對砌筑電解槽包括耐火材料在內(nèi)的各種材料提出更高的要求,以保障電解槽使用壽命。
● 瓶頸2——能耗高問題
電解鋁成本中40%的成本來源于能耗。
鋁電解槽背襯隔熱板原來(2000年~2016年)是一種鋁電解槽用特定規(guī)格的火龍?zhí)沾衫w維板HLGX-164;隨著鋁行業(yè)節(jié)能要求的提高,自2017年氣凝膠復(fù)合絕熱板HLGX-864開始作為鋁電解槽隔熱背襯板的一部分,并逐漸推廣開來。
鋁電解槽背襯隔熱板,主要通過降低外壁溫度,提高電流效應(yīng),改善鋁電解槽內(nèi)襯保溫效果來延長鋁電解槽壽命,進(jìn)而節(jié)能降耗,增加經(jīng)濟(jì)效益。
該產(chǎn)品是以陶瓷纖維為主體材料,加入無機(jī)填料、無機(jī)結(jié)合劑、少量有機(jī)結(jié)合劑,通過真空壓榨吸濾、長網(wǎng)成型、烘干等工藝加工而成的纖維板。此種產(chǎn)品尺寸精確、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐壓強(qiáng)度高、保溫性能好。
● 鋁電解槽背襯隔熱板的性能:
1.韌性好:鋁電解槽背襯保溫板,陶瓷纖維含量高,保證了纖維板具有良好的韌性,來吸收熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力,保證爐襯的安全性和穩(wěn)定性,同時解決了硅酸鈣板的脆、易碎、施工破損率高的問題;
2.幾何尺寸精度高,偏差 3mm以內(nèi),易切割成型,保證施工質(zhì)量;
3.耐火溫度高,極限使用溫度能達(dá)到1050℃;
4.導(dǎo)熱系數(shù)低;
5.化學(xué)性能穩(wěn)定;
6.尺寸規(guī)整,施工接縫少,無需留膨脹縫,延長了鋁電解槽的使用壽命。
● 鋁電解槽背襯隔熱板主要性能指標(biāo):
產(chǎn)品代碼 | HLGX-864 | HLGX-164 |
體積密度(kg/m3) | 350±20 | 280~320 |
加熱永久線變化(%) | 800℃×6 h≤-2 | 950℃×24h≤-3 |
導(dǎo)熱系數(shù)(w/m.k) | 熱面600℃≤0.04, 熱面800℃≤0.05 | 熱面600℃≤0.11, 熱面800℃≤0.13 |
含水率(%) | ≤1 | ≤1 |
有機(jī)物含量(%) | ≤0.8 | ≤8 |
耐壓強(qiáng)度(厚度方向壓縮10%)(MPa) | ≥0.42 | ≥0.3 |
產(chǎn)品規(guī)格 | 600×600/1000×10 | 900~1200×600×20/30/40/50 |
氣凝膠復(fù)合絕熱板以超低導(dǎo)熱系數(shù)優(yōu)勢壓倒一眾保溫產(chǎn)品,成為王牌鋁電解槽隔熱背襯板。
● 陶瓷纖維板與硅酸鈣板產(chǎn)品技術(shù)性能對比分析
對比分析表一
項目 | 陶瓷纖維板 | 硅酸鈣板 | 詳解 |
主要組成 | 陶瓷纖維棉 | 硅藻土+石灰+纖維 | 陶瓷纖維屬無機(jī)纖維棉絮狀材料,自身交織就有強(qiáng)度;硅藻土和石灰均為細(xì)顆粒狀材料,雖加入一定比例纖維但抗拉、抗折強(qiáng)度仍較低。 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 耐火 保溫 隔熱 | 保溫 隔熱 | 耐火材料是指耐火度大于1580℃的無機(jī)非金屬,陶瓷纖維板耐火度1770℃,硅鈣板1430℃。因此在使用溫度相同的情況下,陶瓷纖維板更穩(wěn)定。同時更能保證良好的隔熱保溫效果。 |
憎水率 | ≥98% | 0 | 陶瓷纖維板具有非常好的防水性能,簡單的實驗是將產(chǎn)品放在水中24小時不下沉,硅酸鈣板屬于吸水性非常強(qiáng)的材料,施工應(yīng)用時還必須做防水處理。 |
加熱線變化率%(1000℃x24h) | ≤-2.3 | -3 | 1000℃加熱后陶瓷纖維板收縮率小,強(qiáng)度基本不變,硅鈣板的強(qiáng)度會降低。 |
導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.k)平均溫300℃ | 0.076~0.085 | >0.091 | 陶纖板的導(dǎo)熱系數(shù)低 |
體積密度(kg/m3) | 300 | 300±20 | 陶瓷纖維板常規(guī)產(chǎn)品體積密度300,體積密度還可以根據(jù)客戶要求進(jìn)行調(diào)整250~500Kg/m³。 |
耐壓強(qiáng)度(Mpa) | 0.3 | 0.5 | 硅酸鋁陶瓷纖維板剛中帶柔,有韌性強(qiáng)度,硅酸鈣板是剛性的脆性強(qiáng)度。0.5Mpa壓力下,硅酸鈣板被壓碎;陶纖板只是厚度被壓縮,強(qiáng)度基本不變。 |
抗折強(qiáng)度(Mpa) | 0.3 | 0.4 | 陶纖板在做抗折時始終折不斷,只是彎曲;硅酸鈣板則很容易被折斷。 |
使用溫度 | 1000℃ | 650℃ /1000℃ | 陶纖板使用溫度為1000℃,硅酸鈣板使用溫度不超過1000℃,經(jīng)實際檢測,陶纖板制品在950℃使用溫度時,強(qiáng)度基本不變,而硅酸鈣板強(qiáng)度則降低較大。 |
幾何尺寸(mm) | 1200×600,厚10~50 | 1200×1200×120 | 陶瓷纖維板為流水線產(chǎn)品,能保證供貨周期,產(chǎn)品規(guī)格尺寸可定制,寬度可生產(chǎn)1200mm,厚度方向可以疊砌。 |
對比分析表二
抗熱震性能 | 抗熱震性能是陶瓷纖維板的顯著優(yōu)勢,可反復(fù)急升溫急降溫,不會產(chǎn)生裂紋,產(chǎn)品強(qiáng)度不會降低。硅酸鈣板是由顆粒狀材料組成,抗急冷急熱性能遠(yuǎn)低于陶纖板,因此硅酸鈣板還必須加入一定量的纖維來增強(qiáng)。 |
消化膨脹擠壓能力 | 陶瓷纖維板具有韌性強(qiáng)度,作為絕熱背襯時,可及時吸收消化耐火磚或澆注料體加熱過程中產(chǎn)生的膨脹力,避免了因應(yīng)力造成磚體或澆注料產(chǎn)生裂紋等現(xiàn)象,而且產(chǎn)品強(qiáng)度和應(yīng)用效果沒有損害,這是硅酸鈣板所無法比擬的。 |
重復(fù)利用性能 | 陶瓷纖維板的重復(fù)利用性能很強(qiáng),特別表現(xiàn)在窯爐墻體維修時,只要稍加注意,陶瓷纖維板是不會受損的。而硅鈣板由于燒后的強(qiáng)度降低幅度較大,而且是脆性材料,一般不能重復(fù)利用。 |
運輸儲存、施工 | 陶瓷纖維板強(qiáng)度高,具有韌性,抗碰、撞、摔的能力較強(qiáng),不易碎,產(chǎn)品在運輸和施工過程中破損率低。 硅鈣板脆性材料,易碎或磕碰導(dǎo)致缺角少棱,在運輸、儲存和施工中破損率高達(dá)12%,加大備貨量; 陶纖板好的防水性能,在南方陰雨、潮濕的環(huán)境下施工,更有優(yōu)勢; 硅酸鈣板吸水性強(qiáng),施工時必須做防水處理; 施工中陶纖板比硅鈣板更易切割,且環(huán)境污染(粉塵)更少。 |
我們注重:成品的原材料
我們重視:現(xiàn)場的施工細(xì)節(jié)
我們關(guān)注:高溫設(shè)備的運行及維護(hù)
在電解槽中,陶瓷纖維板的應(yīng)用主要在電解槽底部和側(cè)部做為保溫層使用。
側(cè)墻結(jié)構(gòu):工作層+氮化硅結(jié)合碳化硅磚+防滲料+鋁電解槽背襯隔熱板HLGX-164(50~80mm)+氣凝膠復(fù)合絕熱板HLGX-864(10mm)
槽底結(jié)構(gòu):工作層+防滲料+保溫磚(65mm)+ 鋁電解槽背襯隔熱板【50~80mmHLGX-164+10mmHLGX-864+50mmHLGX-164】
火龍熱陶瓷公司客戶案例——鋁電解槽背襯隔熱板使用效果對比:
經(jīng)過電解鋁廠家實際使用測得,采用此保溫結(jié)構(gòu)的電解槽與原保溫結(jié)構(gòu)的電解槽相比較,外壁溫度下降了20℃左右。
A電解槽背襯層:陶瓷纖維板
B電解槽背襯層:硅酸鈣板
● 檢測對比數(shù)據(jù)
項目 | 第一次測 | 第二次測 |
B電解槽 | 131℃ | 86℃ |
A電解槽 | 68℃ | 44℃ |
對比溫差 | 63℃ | 42℃ |
● 以二次測試數(shù)據(jù)計算:
設(shè)定環(huán)境溫度ta=20℃,A外壁溫度為tc=44℃,B外壁溫度為tc=86℃。
外壁向環(huán)境散熱Qc:
B電解槽
Qc=2.2(tc-ta)1.25+3.9{[(tc+273)/100]4-[(ta +273)/100]4}
=2.2(86-20)+3.9{[(86+273)/100]4-[(20 +273)/100]4}
=413.87+3.9(166.1-73.7)
=774.23W/m2.h
A電解槽
Qc=2.2(tc-ta)1.25+3.9{[(tc+273)/100]4-[(ta +273)/100]4}
=2.2(44-20)+3.9{[(44+273)/100]4-[(20 +273)/100]4}
=116.87+3.9(100.98-73.7)
=223.26W/m2.h
通過以上2組計算數(shù)據(jù),使用陶瓷纖維板襯里保溫結(jié)構(gòu)后與未改造前使用硅酸鈣板襯里結(jié)構(gòu)相比較,每平方米爐壁鋼板每小時向環(huán)境散熱損失減少熱量為:
?。?74.23-223.26)×3600=1983492J
節(jié)煤:把減少的熱量損失折合成標(biāo)煤,則為:
1983.492KJ÷29306KJ/Kg=0.067682Kg(1 Kg標(biāo)煤=29306KJ)
每年每平米可以節(jié)約標(biāo)煤量為:0.067682KgX24X365=593 Kg
節(jié)電:把減少的熱量損失折合成電能,則為:
1983.492KJ÷3600KJ/度=0.55097度(1度電=3600KJ)
每年每平米可以節(jié)約電量為:0.551度X24X365=4826.5度
工業(yè)用電按照0.8元/度進(jìn)行核算比較,則每年每平米電解槽外壁可節(jié)約4826.4972X0.8=3861.2元。
1、首先對爐壁鋼板進(jìn)行檢查、校平,并進(jìn)行常規(guī)除銹、防腐處理,維修槽無法進(jìn)行找平的部位需要使用氧化鋁粉進(jìn)行找平;
2、將陶瓷纖維板按照施工要求的厚度平鋪到爐壁上,塊與塊之間的接縫要對接嚴(yán)密,層與層之間需要進(jìn)行錯縫搭接處理,拐角處進(jìn)行切平處理,每層陶瓷纖維板施工完成后,一定要使用氧化鋁粉進(jìn)行灌縫處理,以保證更好的使用效果;
3、纖維板施工完成后,上層需要鋪設(shè)保溫磚及防滲料。
儲藏運輸注意事項:
● 運輸倉儲中需要防潮、防雨;
● 裝卸時防止碰撞,儲存時防止其他硬質(zhì)物品碰撞;
● 碼垛頂部嚴(yán)禁堆放重物,高度應(yīng)低于3米;
安裝注意事項:
● 纖維板應(yīng)采用手工鋸或電鋸進(jìn)行切割;
● 施工過程中,施工人員應(yīng)佩戴手套及口罩等勞保防護(hù)用品;
● 施工過程中應(yīng)注意防水、防潮;
● 為防止使用過程中纖維氈/板發(fā)生翹曲變形,不應(yīng)在有應(yīng)力的條件下進(jìn)行安裝施工;安裝要求平整,接縫嚴(yán)密無漏縫。