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(hù)提供專(zhuān)業(yè)的高溫隔熱解決方案 -
濟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(xiāo)售、應用為一體的企業(yè)，是國內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(guò)了ISO9001、ISO14001、ISO45001國際質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康三體系認證，擁有專(zhuān)業(yè)的工業(yè)窯爐保溫部門(mén)，可以為客戶(hù)提供技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理的工業(yè)窯爐全纖維爐襯和管道保溫結構。公司還擁有專(zhuān)業(yè)的施工隊伍可為用戶(hù)提供各種復雜工況條件下的施工服務(wù)。
公司以其良好的信譽(yù)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)爐上占據了重要的市場(chǎng)，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、濟南鋼鐵等國內外鋼鐵企業(yè)和燕山石化、齊魯石化、昌邑石化等國內石化企業(yè)提供了產(chǎn)品和服務(wù)。
濟南火龍將繼續秉承“提升中國耐材品位，打造高端節能窯爐”的工作宗旨，為用戶(hù)提供耐火材料+保溫施工一體化服務(wù)。
電解鋁就是通過(guò)電解得到的鋁?，F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(yáng)極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在950℃～970℃下，在電解槽內的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應，既電解。
近年來(lái)，我國電解鋁工業(yè)取得了長(cháng)足的進(jìn)步，2005年我國電解鋁產(chǎn)量達到780萬(wàn)t，是世界產(chǎn)鋁巨頭。
● 瓶頸1——鋁電解槽壽命問(wèn)題
影響我國大型鋁電解槽壽命的問(wèn)題除了普遍認為的陰極炭素材料質(zhì)量方面的原因外，電解槽的設計、筑爐材料、筑爐質(zhì)量、焙燒啟動(dòng)、正常生產(chǎn)操作及生產(chǎn)管理等方面均存在一些問(wèn)題。
一大批大型預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。大型預焙電解槽電流大(200～500kA)，產(chǎn)量大，自動(dòng)化程度高，環(huán)保節能和電流效率高。因而，對砌筑電解槽包括耐火材料在內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(wèn)題
電解鋁成本中40%的成本來(lái)源于能耗。
鋁電解槽背襯隔熱板原來(lái)（2000年～2016年）是一種鋁電解槽用特定規格的火龍陶瓷纖維板HLGX-164；隨著(zhù)鋁行業(yè)節能要求的提高，自2017年氣凝膠復合絕熱板HLGX-864開(kāi)始作為鋁電解槽隔熱背襯板的一部分，并逐漸推廣開(kāi)來(lái)。
鋁電解槽背襯隔熱板，主要通過(guò)降低外壁溫度，提高電流效應，改善鋁電解槽內襯保溫效果來(lái)延長(cháng)鋁電解槽壽命，進(jìn)而節能降耗，增加經(jīng)濟效益。
該產(chǎn)品是以陶瓷纖維為主體材料，加入無(wú)機填料、無(wú)機結合劑、少量有機結合劑，通過(guò)真空壓榨吸濾、長(cháng)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、導熱系數低、耐壓強度高、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(lái)吸收熱膨脹產(chǎn)生的應力，保證爐襯的安全性和穩定性，同時(shí)解決了硅酸鈣板的脆、易碎、施工破損率高的問(wèn)題；
2.幾何尺寸精度高，偏差 3mm以?xún)?，易切割成型，保證施工質(zhì)量；
3.耐火溫度高，極限使用溫度能達到1050℃；
4.導熱系數低；
5.化學(xué)性能穩定；
6.尺寸規整，施工接縫少，無(wú)需留膨脹縫，延長(cháng)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：
| 產(chǎn)品代碼 | HLGX-864 | HLGX-164 |
| 體積密度（kg/m3) | 350±20 | 280~320 |
| 加熱永久線(xiàn)變化（%） | 800℃×6 h≤-2 | 950℃×24h≤-3 |
| 導熱系數（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 |
| 有機物含量（%） | ≤0.8 | ≤8 |
| 耐壓強度（厚度方向壓縮10%）（MPa) | ≥0.42 | ≥0.3 |
| 產(chǎn)品規格 | 600×600/1000×10 | 900～1200×600×20/30/40/50 |
氣凝膠復合絕熱板以超低導熱系數優(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(wú)機纖維棉絮狀材料，自身交織就有強度；硅藻土和石灰均為細顆粒狀材料，雖加入一定比例纖維但抗拉、抗折強度仍較低。 |
| 應用領(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(wú)機非金屬，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，陶瓷纖維板更穩定。同時(shí)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(jiǎn)單的實(shí)驗是將產(chǎn)品放在水中24小時(shí)不下沉，硅酸鈣板屬于吸水性非常強的材料，施工應用時(shí)還必須做防水處理。 |
| 加熱線(xiàn)變化率%（1000℃x24h） | ≤-2.3 | -3 | 1000℃加熱后陶瓷纖維板收縮率小，強度基本不變，硅鈣板的強度會(huì )降低。 |
| 導熱系數（W/m.k)平均溫300℃ | 0.076～0.085 | >0.091 | 陶纖板的導熱系數低 |
| 體積密度（kg/m3) | 300 | 300±20 | 陶瓷纖維板常規產(chǎn)品體積密度300，體積密度還可以根據客戶(hù)要求進(jìn)行調整250～500Kg/m³。 |
| 耐壓強度（Mpa) | 0.3 | 0.5 | 硅酸鋁陶瓷纖維板剛中帶柔，有韌性強度，硅酸鈣板是剛性的脆性強度。0.5Mpa壓力下，硅酸鈣板被壓碎；陶纖板只是厚度被壓縮，強度基本不變。 |
| 抗折強度（Mpa) | 0.3 | 0.4 | 陶纖板在做抗折時(shí)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(guò)1000℃，經(jīng)實(shí)際檢測，陶纖板制品在950℃使用溫度時(shí)，強度基本不變，而硅酸鈣板強度則降低較大。 |
| 幾何尺寸（mm) | 1200×600，厚10～50 | 1200×1200×120 | 陶瓷纖維板為流水線(xiàn)產(chǎn)品，能保證供貨周期，產(chǎn)品規格尺寸可定制，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(zhù)優(yōu)勢，可反復急升溫急降溫，不會(huì )產(chǎn)生裂紋，產(chǎn)品強度不會(huì )降低。硅酸鈣板是由顆粒狀材料組成，抗急冷急熱性能遠低于陶纖板，因此硅酸鈣板還必須加入一定量的纖維來(lái)增強。 |
| 消化膨脹擠壓能力 | 陶瓷纖維板具有韌性強度，作為絕熱背襯時(shí)，可及時(shí)吸收消化耐火磚或澆注料體加熱過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹力，避免了因應力造成磚體或澆注料產(chǎn)生裂紋等現象，而且產(chǎn)品強度和應用效果沒(méi)有損害，這是硅酸鈣板所無(wú)法比擬的。 |
| 重復利用性能 | 陶瓷纖維板的重復利用性能很強，特別表現在窯爐墻體維修時(shí)，只要稍加注意，陶瓷纖維板是不會(huì )受損的。而硅鈣板由于燒后的強度降低幅度較大，而且是脆性材料，一般不能重復利用。 |
運輸儲存、施工 | 陶瓷纖維板強度高，具有韌性，抗碰、撞、摔的能力較強，不易碎，產(chǎn)品在運輸和施工過(guò)程中破損率低。 硅鈣板脆性材料，易碎或磕碰導致缺角少棱，在運輸、儲存和施工中破損率高達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，施工時(shí)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：現場(chǎng)的施工細節
我們關(guān)注：高溫設備的運行及維護
在電解槽中，陶瓷纖維板的應用主要在電解槽底部和側部做為保溫層使用。
側墻結構：工作層+氮化硅結合碳化硅磚+防滲料+鋁電解槽背襯隔熱板HLGX-164（50～80mm）+氣凝膠復合絕熱板HLGX-864（10mm）
槽底結構：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(hù)案例——鋁電解槽背襯隔熱板使用效果對比：
經(jīng)過(guò)電解鋁廠(chǎng)家實(shí)際使用測得，采用此保溫結構的電解槽與原保溫結構的電解槽相比較，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
● 檢測對比數據
| 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℃ |
● 以二次測試數據計算：
設定環(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(guò)以上2組計算數據，使用陶瓷纖維板襯里保溫結構后與未改造前使用硅酸鈣板襯里結構相比較，每平方米爐壁鋼板每小時(shí)向環(huán)境散熱損失減少熱量為：
?。?74.23-223.26）×3600=1983492J
節煤：把減少的熱量損失折合成標煤，則為：
1983.492KJ÷29306KJ/Kg=0.067682Kg（1 Kg標煤=29306KJ）
每年每平米可以節約標煤量為：0.067682KgX24X365=593 Kg
節電：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)行常規除銹、防腐處理，維修槽無(wú)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(shí)防止碰撞，儲存時(shí)防止其他硬質(zhì)物品碰撞；
● 碼垛頂部嚴禁堆放重物，高度應低于3米；
安裝注意事項：
● 纖維板應采用手工鋸或電鋸進(jìn)行切割；
● 施工過(guò)程中，施工人員應佩戴手套及口罩等勞保防護用品；
● 施工過(guò)程中應注意防水、防潮；
● 為防止使用過(guò)程中纖維氈/板發(fā)生翹曲變形，不應在有應力的條件下進(jìn)行安裝施工；安裝要求平整，接縫嚴密無(wú)漏縫。
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