Роль теплоизоляционных материалов в электротермии.

Для уменьшения тепловых по­терь печи необходимо, чтобы клад­ка ее обладала большим тепловым сопротивлением. Но огнеупорная часть кладки должна быть механи­чески прочной, а следовательно, выполнена из материала с большой средней плотностью и достаточно большой теплопроводностью. По­этому из одних огнеупоров сконст­руировать удовлетворительную в тепловом отношении кладку не­возможно. Ввиду этого футеровки печей, как правило, выполняются составными, внутренняя часть (как бы каркас кладки) выкладывается из огнеупора, а наружная часть— из теплоизоляционных материалов. В соответствии с этим электропече-строеипе предъявляет к теплоизо­ляционным материалам следующие требования: малая теплопровод­ность; малая удельная тепло­емкость; достаточная огнеупорность;

некоторая механическая прочность;

дешевизна и доступность.

Теплоизоляционные, материалы работают в печи в более легких условиях, чем огнеупоры. Темпера­тура, действию которой они подвер­гаются. всегда меньше, так как огнеупорный слой берет на себя часть температурного перепада и предохраняет их от размывающего действия шлаков, всякого рода ударных и истирающих усилий, раз­гружает от механических напряже­ний. Поэтому их огнеупорность может быть меньше, от них требу­ется лишь весьма относительная механическая прочность, например способность выдерживать спой соб­ственный вес (засыпка в порошке, вата), но зато требование малой теплопроводности является для них основным. Требование дешевизны и доступности определяется опять-та­ки тем обстоятельством, что тепло­изоляционные материалы потребля­ются в больших количествах.

Теплоизоляционные материалы применяются в виде кирпичей, плит, фасонных изделий, в виде засыпки (порошок, вата), мастики, которой покрываются горячие части печей, картона, матрацев, матов.

При изготовлении электротермических установок (ЭТУ) при­меняется ряд специфических материалов, предназначенных для работы при высоких температурах. В их числе огнеупорные и теп­лоизоляционные материалы для теплоизоляции нагреваемых тел от окружающей среды и жаропрочные материалы, идущие на изготовление нагревателей и элементов конструкций печей.

Роль огнеупоров в экономии электроэнергии очень высока. По­тери теплоты через стенки агрегата составляют 15—25% и могут быть значительно снижены применением огнеупорной и высокоог-иеупорной теплоизоляции. В настоящее время с разработкой и промышленным выпуском волокнистых огнеупоров появилась воз­можность использовать технологичную внутреннюю изоляцию ра­бочего пространства с температурой до 2300 К.

При этом температура наружной поверхности ограждения не превышает 335—350 К, а тепловые потери в окружающее прост­ранство (293 К) не превышают 760 Вт/м^2. Одновременно значи­тельно снижаются толщина стенки, масса теплоизоляции и доля теплоты, аккумулированная ею. Роль огнеупоров в ЭТУ не ограни­чивается их применением для теплоизоляции. Тугоплавкие оксиды, а также бескислородные соединения используют в атомной энер­гетике, установках прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Соединения углерода и кремния, циркония и кис­лорода применяются в качестве нагревателей при пропускании по ним электрического тока. Электроплавленный периклаз находит применение в трубчатых электронагревателях (ТЭН), предохра­нителях

Дата добавления: 2015-07-15