10. Теплоизоляционные материалы.

Теплоизоляционными называются материалы, позволяющие изолировать зону, где осуществляется какой-либо технологический процесс при высокой температуре, от окружающей среды. Благодаря этому уменьшается тепловой поток из зоны высоких температур, т. е. сокращаются потери тепла, уменьшается расход топлива или электроэнергии, возрастает коэффициент полезного действия печи. В соответствии с этим к теплоизоляционным материалам предъявляют два основных требования:

1) иметь как можно более низкую теплопроводность (это должно обес­печивать минимальные потери через теплоизоляцию теплопроводностью при данной ее толщине);

2) иметь как можно более низкую удельную теплоемкость (это должно обеспечивать минимальные потери тепла на аккумуляцию слоем теплоизоляции данной толщины при его разогреве до рабочей температуры).

Эти теплоизоляционные материалы подразделяют на основные типы по следующим признакам:

1. По огнеупорности теплоизоляционные материалы делят на огнеупорные, выдерживающие рабочую температуру 800 °С и выше, и не огнеупорные, которые можно использовать только при температурах ниже700—800 °С

2. По происхождению все теплоизоляционные материалы делят на естественные и искусственные. Последние в свою очередь различают по способу изготовления, обеспечивающему получение большого числа пор в готовом изделий: легковесные материалы, изготовленные методом выгорающих добавок; пенокерамические материалы, изготовленные методом введения в шихту пенообразующих добавок; материалы, изготовленные из огнеупорного волокна.

3. По форме и способу применения в футеровке печей. Теплоизоляционные материалы выполняют или в виде отдельных изделий (кирпичи различной формы и размера, листы, полосы и т. д.), или в виде сыпучих сред; применяемых для засыпок.

Естественные теплоизоляционные материалы

Из естественных теплоизоляционных материалов, относящихся к группе огнеупорных, получили распространение диатомит и трепел. Эти материалы представляют собой пористые осадочные породы, образовавшиеся из остатков доисторических водорослей и морских простейших организмов.

Из не огнеупорных теплоизоляционных материалов широко известен - асбест. Асбест естественная горная порода, встречающаяся в природных месторождениях в виде волокнистой массы,— имеет состав ЗМgО-2SiO2-2Н₂О.

Искусственные теплоизоляционные материалы

Искусственные теплоизоляционные материалы изготовляют тремя способами на основе различных огнеупорных материалов.

Легковесные изделия. Эти изделий на основе шамота, динаса и высокоглиноземистых огнеупоров получают прессованием формовочной смеси, составленной из соответствующего огнеупорного порошка, огне­упорной глины и выгорающих добавок (древесных опилок, древесно-угольного, антрацитового порошка и т.д.

Пенокерамические изделия получают введением в огнеупорно-глинистую массу специально приготовленной пены, приводящей к образованию пористой структуры и сохранению ее после обжига. В качестве основы для пенообразователя используют канифольное мыло, дающее устойчивую пену.

Материалы из керамического волокна изготовляют на алюмосиликатной огнеупорной основе. Диаметр волокон составляет 2-—5 мкм, длина 10—50 мм, Волокна изготовляют путем распиливания паром высокого давления алюмосиликатного расплава. В процессе производства волокон они переплетаются между собой и образуют легкую массу, похожую на вату, которая легко прессуется, а после пропитки связующим раствором служит исходным материалом для изготовления войлока, матов, плит и других изделий.