ТЕХНОЛОГИЯ ЖАРОСТОЙКИХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
Особое место в технологии теплоизоляционных материалов занимает производство изделий для устройства тепловой изоляции энергетического, металлургического, нефтеперерабатывающего и другого промышленного оборудования с температурой изолируемой поверхности 600...1600°С. Определяя эффективность применения жаростойких теплоизоляционных материалов для промышленных тепловых агрегатов, учитывают два основных фактора: а) повышение эксплуатационных показателей работы тепловых агрегатов, а также службы самих теплоизоляционных материалов; б) повышение индустриализации строительных работ при возведении и ремонте промышленных печей и другого промышленного оборудования.
Применение жаростойких теплоизоляционных материалов в промышленности должно обеспечивать: снижение затрат теплоты и продолжительности разогрева ограждающих конструкций тепловых агрегатов; уменьшение потерь теплоты через ограждающие конструкции тепловых агрегатов вследствие снижения теплопроводности; снижение расхода основных, как правило дефицитных и дорогостоящих, материалов на возведение тепловых агрегатов и уменьшение массы строительных конструкций агрегатов; защиту технологического оборудования и строительных конструкций производственных помещений от вредного воздействия высоких температур; создание нормальных условий для труда людей в горячих цехах.
Степень экономической эффективности тепловой изоляции промышленного оборудования часто оценивают коэффициентом сбережения теплоты 1), который выражают отношением
-^=(Qi~Q-2)/Q юо,
Где Qі и Q2—соответственно потери теплоты тепловой установкой или трубопроводом до и после устройства тепловой изоляции.
Прн обеспечении хорошей теплоизоляции т] достигает 95...97%. Практика показывает, что, например, при правильном устройстве тепловой изоляции трубопровода, температура новер хиости которого 400°С, обеспечивается экономия 10,7 условного топлива в год с I м" изолированной поверхности.
Наибольший эффект лает тепловая изоляция прн ее установке из пп трепней части футеровки, т. с. в непосредственной близости к источнику теплоты. В этом случае за счет малой теплоемкости теплоизоляционных материалов ускоряется разогрев тепловой установки, снижаются потери теплоты на аккумуляцию и излучение, появляются возможности уменьшения толщины и массы ограждающих конструкций тепловых аппаратов. Особенно эффективна такая теплоизоляция в тепловых установках периодического действия. В идеальном случае теплоизоляционные материалы должны не только выполнять свои функциональные задачи — снижение теплопроводности ограждающих конструкций, но и обладать конструкционными свойствами, обеспечивающими длительную службу теплового агрега а. В этом случае достигается максимальный эффект от применения жаростойких теплоизоляционных материалов. Расчеты, а теперь уже н практика показывают, что при рациональном устройстве ограждающих конструкций тепловых установок и при использовании новых прогрессивных теплоизоляционных материалов (например, волокнистых) можно снизить массу тепловых аппаратов в 9... 12 раз, а теплоемкость ограждений — в 8... 11 раз, что очень важно, особенно для тепловых установок периодического действия.
В настоящее время в СССР производится широкий ассортимент жаростойких теплоизоляционных материалов для различных условий службы. Так, электроэнергетика использует минеральную и стеклянную вату и изделия из этого вида минеральных волокон (температура применения до 600°С), известково-кремнеземистые изделия (рабочая температура от 450 до 7503С), изделия из перлита, вермикулита, асбестосодержащие массы (рабочая температура до 800°С); промышленность строительных материалов применяет диатомитовые обжиговые изделия (рабочая температура 800... 850°С), перлитокерамические изделия (до 1000...1100"С): в металлургии широко применяюст легковесные огнеупоры (шамотные, высокоглиноземистые, корундовые и др.), температура применения которых находится в пределах 1150... 1600°С.
В последнее время широкое применение получили волокнистые жаростойкие теплоизоляционные материалы, получаемые на основе огнеупорных волокон и отличающиеся высокими теплоизоляционными и эксплуатационными свойствами.
Необходимость изготовления большого числа видов жаростойких теплоизоляционных материалов и изделий диктуется, с одной стороны, экономическими соображениями, а с другой — многообразием условий их службы и, следовательно, различием требований, предъявляемых к ним современной техникой высоких температур. Главными такими требованиями являются: низкая теплопроводность при высоких температурах, высокая термическая стойкость, определяющая продолжительность службы материалов в данных условиях эксплуатации, необходимая огнеупорность, в ряде случаев— высокая химическая (коррозионная) н эрозионная стойкость п др.
В учебнике рассматриваются широко применяющиеся виды жаростойких теплоизоляционных материалов, а также новые пер-
Слективные материалы, производство которых начало развиваться в последние десятилетия. Наибольшее внимание уделено новым технологическим приемам, позволяющим существенно снизить энергоемкость производства, а также применять побочные продукты и отходы других отраслей.