고알루미나 절연 벽돌: 등급, 열 데이터 및 선택 가이드

1200°C 배치로는 재라이닝 후 다시 온라인 상태로 돌아오고, 3주 후에 외부 쉘은 시운전 시보다 약 18°C 더 뜨거워졌습니다. 아무것도 실패하지 않았습니다. 버너, 제어 루프 및 열전대는 모두 이전과 동일하게 작동합니다. 변경된 것은 라이닝입니다. 조밀한 코스가 더 높은 알루미나 수치, 더 높은 냉간 분쇄 강도 및 약 2배의 열 전도성을 지닌 벽돌로 대체되었습니다. 서류상으로는 업그레이드된 것처럼 보였습니다. 용광로 내부는 다운그레이드처럼 작동했고, 가스 계량기는 유지 관리 팀이 알아차리기 오래 전에 발견되었습니다.

다음은 이러한 벽돌이 실제 용광로에서 어떻게 작동하는지에 대한 실제적인 관점입니다. 중요한 등급, 일반적으로 견적에서 누락되는 숫자, 리라인이 반복 구매가 되지 않도록 하는 점검 사항입니다.

고알루미나 단열 벽돌의 실제 특성

고알루미나 단열 벽돌은 반건식 압축 또는 주조로 형성된 알루미나 규산염 내화물로, 전체 밀도로 연소되는 대신 의도적으로 다공성 구조를 유지합니다. 카탈로그 용어로 볼 때 유용한 등급은 Al2O3가 약 45%~75%이고, 부피 밀도는 약 0.6~1.4g/cm3이고 정격 사용 온도는 1200°C~1500°C입니다. 이는 일반적으로 Al2O3 함량이 46% 미만인 경량 점토 단열 벽돌과 2.4~2.8g/cm3이고 용광로 내부의 열을 유지하기보다는 하중과 마모에 저항하도록 설계된 조밀한 고알루미나 벽돌과는 다른 제품군에 속합니다.

다공성 구조가 제품입니다. 이러한 벽돌의 다공성은 일반적으로 45%에서 70%에 이르며, 공극 부피는 질량을 제거하고 열 저장을 낮추며 전도를 느리게 합니다. 동일한 알루미나 함량을 가진 조밀한 벽돌은 구조 재료입니다. 동일한 알루미나 함량을 가진 다공성 벽돌은 열 장벽입니다. 이들은 서로 바꿔 사용할 수 없으며 주문하기 전에 사양 시트를 통해 구별이 명확해야 합니다.

기공 구조가 알루미나 수치를 능가하는 이유

열은 세 가지 평행 경로, 즉 결정질 매트릭스를 따른 고체 전도, 기공 내부의 가스 전도 및 대류, 기공 벽을 통한 복사를 통해 단열 벽돌을 통과합니다. 약 800°C 이하에서는 고체 및 기체 경로가 지배적이며 다공성이 가장 중요합니다. 1000°C 이상에서는 방사선이 심각한 원인이 되며 기공 크기는 기공 부피만큼 중요합니다. 큰 열린 채널로 가득 찬 벽돌은 열을 매우 효율적으로 방출하는 반면, 미세하고 크게 닫힌 기공으로 만들어진 벽돌은 열을 분산시킵니다.

• Al2O3 함량을 높이면 하중에 따른 내화성과 부피 안정성이 향상되지만 그 자체로 전도성이 낮아지지는 않습니다. 고알루미나, 고밀도 벽돌은 절연성이 좋지 않습니다.
• 닫혀 있고 균일한 기공은 대류와 복사를 모두 억제합니다. 눈에 보이는 열린 기공, 균열 및 적층은 반대의 역할을 하며 가스 침투를 유도합니다.
• 더 높은 알루미나 수준에서 형성되는 멀라이트와 커런덤 상은 수축에 저항하며, 이는 수백 번의 열 사이클 이후에도 접합 구조를 단단하게 유지합니다.
• 낮은 축열량은 낮은 전도성과 별개의 이점입니다. 가벼운 라이닝은 더 빠르게 가열 및 냉각되므로 정상 상태 손실이 변하지 않는 경우에도 배치로의 사이클 시간이 단축됩니다.

이것이 바로 두 개의 벽돌이 모두 60%의 Al2O3를 함유하고 완전히 다르게 행동할 수 있는 이유입니다. 정의된 평균 온도에서의 전도성을 요청하고 공급업체의 말로 기공 구조를 요청하세요.

공통 등급을 나란히 비교

아래 표에는 동일한 퍼니스 위치에 대해 가장 자주 인용되는 4개 제품군의 일반적인 카탈로그 범위가 반영되어 있습니다. 수치를 방향 값으로 취급하고 구매하려는 특정 등급에 대한 배치 테스트 보고서와 비교하여 확인하십시오.

등급 이름에 대한 간략한 설명: 공급업체는 동일한 본체에 대해 서로 다른 라벨을 사용하므로 참조를 확인하는 데 도움이 됩니다. 단열 내화 벽돌 유형 및 등급 두 인용문을 한 줄씩 비교하기 전에.

고온로 라이닝용 경량 단열 내화 벽돌 다공성이 균일하고 열전도율이 낮은 알루미나 규산염 벽돌(900~1550°C 서비스 등급) 견적을 비교하기 전에 재연소 수축 및 전도도를 확인하십시오. 제품보기 →

데이터시트에 거의 나타나지 않는 숫자

라이닝이 3년 또는 3개월 동안 지속될지 여부를 결정하는 두 가지 측정 기준이 있는데, 둘 다 일반적으로 표준 견적에는 없습니다. 즉, 의도한 서비스 온도에서 재가열한 후 영구적인 선형 변화와 실제 벽 조건에 가까운 평균 온도에서의 전도도 값입니다. 1400°C에서 1% 수축하는 벽돌은 접합부를 열고, 열린 접합부는 나머지 캠페인 기간 동안 열과 가스를 누출합니다.

아래 차트는 1200°C의 뜨거운 표면과 300mm 라이닝을 통한 정상 상태 열 손실을 나타냅니다. 낮을수록 좋습니다. 빽빽한 벽돌 벽은 100의 기준입니다.

패턴은 일관됩니다. 뜨거운 표면이 수축과 화학적 공격으로부터 보호되면 결정적인 요인은 그 뒤에 얼마나 적은 질량이 있는지입니다. 또한 중간 등급과 고급 단열 벽돌 사이의 간격은 단열 벽돌과 조밀한 벽 사이의 간격보다 작습니다. 이는 공급업체가 알루미나 함량만으로 프리미엄 등급을 주장할 때 유용한 알림입니다.

이 벽돌이 실제로 사용되는 곳

용광로가 1100°C~1400°C에서 지속적으로 작동하고 쉘이 구조물과 주변 사람들을 보호할 수 있을 만큼 충분히 차가운 상태를 유지해야 하는 곳에 수요가 집중되어 있습니다. 아래 분포는 가마 및 용광로 건설 프로젝트 전반의 일반적인 혼합을 반영합니다.

유리와 세라믹에서 벽돌은 일반적으로 더 가벼운 단열층으로 뒷받침되는 뜨거운 표면 코스로 위치합니다. 열처리에서는 조밀한 작업 라이닝과 섬유 블랭킷 사이의 중간층으로 더 자주 사용됩니다. 소각 및 화학 서비스에서 알칼리 및 염화물 공격은 알루미나 함량과 낮은 개방 다공성을 전도도보다 우선시합니다. 왜냐하면 뜨거운 표면이 고장나면 몇 주 내에 열적 이점이 제거되기 때문입니다.

선택 및 투자 회수: 실제 순서

다음 단계를 순서대로 진행하세요. 3단계를 건너뛰는 것은 가장 흔하고 비용이 많이 드는 실수입니다.

1. 의무점을 수정합니다. 뜨거운 표면 온도, 대기, 알칼리 또는 슬래그 노출 및 용광로가 매일 순환하는지 또는 연속적으로 작동하는지 여부.
2. 밀도를 먼저 선택하고 알루미나를 두 번째로 선택합니다. 작업 지점에서 살아남는 가장 가벼운 벽돌을 선택한 다음 Al2O3 수준이 내화학성에 적합한지 확인합니다.
3. 영구적인 선형 변화를 요구합니다. 실제 사용 온도에서의 값을 문의하세요. ±0.3% 이상의 목표는 절연 등급에 대한 합리적인 벤치마크입니다.
4. 하중에 맞춰 강도를 맞추세요. 3MPa 벽돌은 뒷받침되는 코스에서는 괜찮습니다. 높은 벽에 지지되지 않는 경간만큼 좋지 않습니다.
5. 안감을 레이어로 디자인하세요. 핫 페이스, 단열 코스, 파이버 백업. 각 레이어에는 온도 제한이 있으며 인터페이스는 온도 제한 아래에 있어야 합니다.
6. 설명이 아닌 그림으로 구매하세요. 치수 공차와 접합 허용치는 완성된 벽이 실제로 얼마나 조밀한지를 결정합니다.

투자 회수 시에는 벽돌 가격이 아닌 킬로와트시 단위로 산술을 실행하세요. 약 4톤의 조밀한 라이닝을 운반하는 1200°C의 4m3 배치로를 사용합니다. 핫페이스 코스를 1.0~1.1g/cm3 단열 벽돌로 옮기고 섬유로 뒷받침하면 1톤이 넘는 라이닝 덩어리가 제거됩니다. 가열할 때마다 45분을 줄이고 용광로를 하루에 2사이클로 가동한다면 벽돌에 대한 적당한 프리미엄에 비해 한 달에 절약되는 에너지는 상당합니다. 대부분의 관세 환경에서는 1~2분기 내에 회수하는 것이 현실적입니다. 정확한 수치는 해당 지역의 에너지 가격과 사이클 프로필에 따라 다릅니다.

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설치, 유지 관리 및 규정 준수 참고 사항

단열재 라이닝의 조기 파손은 대부분 재료 문제라기보다는 설치 문제입니다. 몇 가지 습관이 대부분의 습관을 예방합니다.

• 모르타르 접합부를 일반적으로 1~2mm로 얇게 유지하고 벽돌의 알루미나 수준에 맞는 모르타르를 사용하여 접합부가 벽돌보다 빨리 수축되지 않도록 하십시오.
• 제어된 확장을 허용합니다. 작업 수치로 벽 길이 1m당 약 1.5~2mm의 확장 여유를 두고 모서리에서 반복합니다.
• 천천히 말리십시오. 120°C 및 350°C에서 유지되는 단계별 가열 일정은 라이닝 작업이 시작되기 전에 잔여 수분을 제거합니다.
• 매 캠페인 후에 고정된 지점의 쉘 온도를 기록하십시오. 몇 달에 걸쳐 15~20°C 상승은 뜨거운 표면이 수축되거나 갈라지기 시작했다는 최초의 신호입니다.
• 문서화된 검사 간격을 유지하십시오. 내화물 검사는 일반적으로 공장의 압력 용기 또는 용광로 안전 루틴과 연결되어 있으며 감사관은 기록을 요구합니다.

규정 준수 여부에 대해서는 인증서만 요청하는 것이 아니라 인증서 뒤에 있는 품질 시스템을 요청하십시오. 인정된 품질 관리 시스템과 해당되는 경우 유럽 적합성 표시를 사용하는 공급업체는 일반적으로 밀도, 강도 및 재가열 변화에 대한 배치 수준 테스트 데이터를 제공할 수 있습니다. 사용한 내화물의 폐기 규칙도 지역에 따라 다릅니다. 사용된 알루미나-규산염 물질은 일반적으로 불활성 산업 폐기물로 처리되지만 철거 캠페인 전에 현지에서 확인하십시오. 라이닝 문제에 대해 기술적 2차 소견이 필요한 경우 제조업체의 기술 지원 채널은 일반적으로 독립 실험실보다 빠릅니다.

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고알루미나 단열벽돌은 복잡한 구매 결정이 뒤따르는 단순한 제품입니다. 알루미나 피규어는 벽돌을 판매합니다. 밀도, 전도성 곡선 및 재가열 수축에 따라 라이닝 자체의 가치가 결정됩니다. 이 세 가지를 견적에 포함시키고 레이어 디자인을 고집하면 다음 리라인이 에너지 보고서에 18°C의 놀라운 결과가 아닌 절약 효과로 표시될 것입니다.