Агнеўпорныя матэрыялы адыгрываюць вырашальную ролю ў прамысловых печах, топках і інцынэратарах, патрабуючы высокую стабільнасць пры высокіх тэмпературах і добрая цеплаізаляцыя. Прафесійны порашак з вадарасцей, які характарызуецца высокім зместам крэмнезему (≥85%), нізкай цеплаправоднасцю і выдатнай стойкасцю да цеплавога ўдару, становіцца неад'емнай часткай складанняў агнеўпарных матэрыялаў. Гэты адметны матэрыял істотна паляпшае эфектыўнасць цеплаізаляцыі, падоўжвае тэрмін службы агнеўпарных футэроў і зніжае спажыванне энергіі ў прамысловых працэсах пры высокіх тэмпературах.
Вытворчасць агнеўстойлівага дыятаэмавага парашку ўключае спецыяльную высокатэмпературную апрацоўку, якая мэтазгодна оптымізаваць яго цеплавыя ўласцівасці. Працэс пачынаецца з прамывання сыравога дыятомітавага руды для выдалення загрязненняў, такіх як гліна, акісы жалеза і іншых рэчываў, якія могуць пацяжкаць высокатэмпературную стабільнасць. Далей руда падвяргаецца абпаленню пры тэмпературах ад 900–1200 °C. Гэты працэс абпаленню выклікае слабкае спяканне часціц крэмнезему, што прыводзіць да павелічэння твардасці і зніжэння парыстасці з 70–80% у неабпаленым парашку да 50–60%, захоўваючы пры гэтым яго асноўную цеплаізаляцыйную структуру. Абпаленую руду потым памеляюць да атрымання парашку з памерам часціц, які звычайна знаходзіцца ў дыяпазоне 20–60 мкм. Больш крупныя часціцы (40–60 мкм) пераважна выкарыстоўваюцца ў масівных агнеўстойлівых футэроўках, тады як меншыя (20–30 мкм) дадаюцца ў агнеўстойлівыя цэменты або раствары. Некаторыя перадавыя маркі дыятомітавага парашку падвяргаюцца дадатковай апрацоўцы алумініем (Al₂O₃) для павелічэння ўстойлівасці да паўзучасці, змяншаючы дэфармацыю пры высокіх тэмпературах і нагрузкі.
Адной з асноўных пераваг дыята́мавага парашку ў агнеасцёйкіх матэрыялах з'яўляецца яго выдатныя цеплаізаляцыйныя ўласцівасці. Яго парозная структура, напоўненая вялікай колькасцю паветраных пустот, забяспечвае выключна нізкую цеплаправоднасць. Пры камнатнай тэмпературы цеплаправоднасць агнеасцёйкіх матэрыялаў на аснове дыята́мавага парашку складае 0,15–0,25 Вт/(м·К), а нават пры 1000 °C яна застаецца адносна нізкай — 0,30–0,40 Вт/(м·К). Гэта значна менш у параўнанні з традыцыйнымі агнеасцёйкімі матэрыяламі, такімі як шамат, які мае цеплаправоднасць 0,80–1,0 Вт/(м·К), або глиназём з паказчыкам 1,5–2,0 Вт/(м·К). У выніку агнеасцёйкія футэроўкі, якія ўтрымліваюць дыята́мавы парашок, могуць зніжыць страты цяпла з печаў на ўражаючыя 30–40%, што прыводзіць да істотнага скарачэння энергаўспажывання для падтрымання неабходнай тэмпературы. Напрыклад, цэментныя печы ў Індыі правялі стратэгічную замену, падставіўшы 25% сваёй шамотнай футэроўкі на агнеасцёйкі матэрыял на аснове дыята́мавага парашку. Вынік быў уражальным: спажыванне прыроднага газу знізілася на 28%, бо печ падтрымлівала працоўную тэмпературу ў 1450 °C пры меншым уваручэнні паліва. На працягу года гэта прывяло да эканоміі ў 150 000 даляраў ЗША на энергазатратах, што падкрэслівае значныя эканамічныя перавагі выкарыстання дыята́мавага парашку ў агнеасцёйкіх матэрыялах.
Яшчэ адной важнай перавагай дыята́мавага пахолку ў агнеўпорных матэрыялах з'яўляецца яго стабільнасць пры высокіх тэмпературах. Яго склад, багаты крэмнеземам, надае яму высокую тэмпературу плавлення — 1713 °C, а працэс пракалівання пры 900–1200 °C забяспечвае захаванне структурнай цэласнасці нават пры тэмпературах да 1400 °C. Гэта робіць яго ідэальным выбарам для большасці прамысловых печы, якія звычайна працуюць у дыяпазоне тэмператур 800–1400 °C. Наадрозненне ад арганічных цеплаізаляцыйных матэрыялаў, якія разкладаюцца пры тэмпературах вышэй 300 °C, дыята́мавы пахолак застаецца стабільным у выключна высокатэмпературных умовах, эфектыўна прадухіляючы развал лайнінгу і забруджванне апрацоўваемых матэрыялаў. У сталеплавільных награвальных печах, якія працуюць пры тэмпературах 1200–1300 °C, агнеўпорныя цэглы, якія змяшчаюць 30% дыята́мавага пахолку, паказваюць выдатную трываласць, захоўваючы сваю форму і цеплаізаляцыйныя ўласцівасці на працягу 18–24 месяцаў. Гэта рэзка контрастуе з звычайнымі шамотнымі цэгламі, якія маюць тэрмін службы ўсяго 12–15 месяцаў. Пашыраны тэрмін службы агнеўпарных матэрыялаў на аснове дыята́мавага пахолку ў сталеплавільных награвальных печах азначае доўжэйшыя інтэрвалы абслугоўвання і скарачэнне прастою для рамонту печы — гэта крытычна важны чыннік для сталелітарняў, якія працуюць цягам усіх сутак без перапынкаў.
Тэрмічная стойкасць агнеўспынчальных матэрыялаў на аснове дыятомітавага парашку перавышае тую ж характарыстыку традыцыйных матэрыялаў. Тэрмічны ўдар, які ўзнікае пры хуткай змене тэмпературы, напрыклад, пры пуску і спыненні печы, часта выклікае ўтварэнне трэшчын у агнеўспынчальных футэрах. Аднак парыстая структура дыятомітавага парашку выконвае функцыю буфера, эфектыўна ўсмоктваючы тэрмічныя напружанні і зніжаючы імавернасць утварэння трэшчын. Шматлікія выпрабаванні паказалі, што цэглына з агнеўспынчальнага матэрыялу на аснове дыятомітавага парашку вытрымлівае 50–60 цыклаў тэрмічнага ўздзеяння, што ўключае награванне ад 20°C да 1000°C і наступнае ахалоджванне да 20°C, не ўтвараючы пры гэтым трэшчын. У параўнанні з глиназямёвымі цэгламі, якія вытрымліваюць толькі 30–40 такіх цыклаў. Гэтая вышэйшая тэрмічная стойкасць асабліва карысная для печаў партыённага тыпу, напрыклад, цэрамічных малоў, якія падвяргаюцца частым калыханням тэмпературы. Вытворца цэрамікі ў Італіі перайшоў на выкарыстанне футэроў з дыятомітавым парашком у сваіх глазуровальных малах і зафіксаваў выдатны рост тэрміну службы футарэння на 60%. Гэта не толькі скараціла частасць замены цэглы, але і забяспечыла значную эканомію коштаў і паляпшыла аператыўную эфектыўнасць.
Лёгкая прырода агнеўстойлівых матэрыялаў на аснове дыятомітавага парашку забяспечвае відавочныя перавагі ў плане зніжэння нагрузкі на канструкцыю печаў. Традыцыйныя агнеўстойлівыя абмазкі часта шчыльныя і цяжкія, таму патрабуюць падмацаваных рам печаў для вытрымання іх вагі. У адрозненне ад гэтага, агнеўстойлівыя матэрыялы на аснове дыятомітавага парашку маюць адносна нізкую насыпную шчыльнасць у дыяпазоне ад 0,8-1,2 г/см³ супраць 1,8-2,2 г/см³ для агнеўстойлівай гліны. Гэта значнае зніжэнне шчыльнасці прыводзіць да зніжэння вагі абмазак печаў на 40-50%. Меншая вага агнеўстойлівых матэрыялаў на аснове дыятомітавага парашку дазваляе распрацоўваць і будаваць больш лёгкія і эканамічныя канструкцыі печаў. Напрыклад, невялікая майстэрня па цяплавой апрацоўцы металу перайшла з агнеўстойлівай гліны на агнеўстойлівы матэрыял на аснове дыятомітавага парашку і змагла паменшыць памер рамы печы. Гэты стратэгічны змены прывёў да непасрэднага зніжэння першапачатковых выдаткаў на будаўніцтва на 25%, што паказвае практычныя і эканамічныя перавагі выкарыстання лёгкіх агнеўстойлівых матэрыялаў на аснове дыятомітавага парашку.
Парашок дыятомітавага гліну паказвае выдатную сумяшчальнасць з іншымі агнеўстойлівымі матэрыяламі, што робіць яго вельмі прыдатным для ўключэння ў існуючыя састаўы. Яго можна бясшумна змяшаць з такімі матэрыяламі, як агнеўстойлівая гліна, глиназём або магнезіт, каб дасягнуць правільнага балансу паміж цеплаізаляцыяй, цвёрдасцю і стойкасцю да тэмператур. У высокатэмпературных печах, якія працуюць пры тэмпературах вышэй за 1400°C, уключэнне 10-15% парашку дыятомітавага гліну ў агнеўстойлівыя матэрыялы на аснове глиназёму паляпшае цеплаізаляцыйныя ўласцівасці без пагоршання сталасці пры высокіх тэмпературах. У агнеўстойлівых растворах парашок дыятомітавага гліну паляпшае працаздольнасць і прыліпальнасць, забяспечваючы шчыльныя злучэнні паміж агнеўстойлівымі цэглінамі. Гэта шчыльнае злучэнне значна зніжае страты цяпла праз шчыліны, яшчэ больш аптымізуючы эфектыўнасць агнеўстойлівых абкладак.
Выкарыстанне дыятомітнага парашку ў агнеўпорах таксама прыносіць істотныя экалагічныя перавагі. Змяншваючы страты цепла з печаў, ён эфектыўна паніжае выкіды парніковых газаў. Цэментныя пячы, якія выкарыстоўваюць агнеўпары на аснове дыятомітнага парашку, выкідаюць на 25-30% менш CO₂ у параўнанні з традыцыйнымі футэроўкамі, што спрыяе больш стойкім і экалагічна чыстым прамысловым працэсам. Акрамя таго, выкарыстаныя агнеўпары на аснове дыятомітнага парашку можна перапрацоўваць, ператвараючы іх або ў агнеўпары нізкай якасці, прыдатныя для менш патрабавальных месцаў прымянення, напрыклад, футэроўкі інцынэратараў, або ў якасці запаўнальніка ў будаўельных матэрыялах. Такая магчымасць перапрацоўкі дапамагае змяншыць адходы на палігонах, спрыяючы развіццю сістэмы цыркульнай эканомікі ў агнеўпornaй прамысловасці.
У выніку, дыяцомітавы парошак мацна ўцвердзіўся як неабходны матэрыял у агнеўстойлівай прамысловасці. Яго выдатная цеплаізаляцыя, высокая тэрмічная стабільнасць і стойкасць да цеплавога ўдару ў суадносінах з лёгкай вагой, сумяшчальнасцю з іншымі агнеўстойлівымі матэрыяламі і экалагічнымі перавагамі чыняць яго пераважным выбарам для шырокага кола прамысловых прымяненняў, уключаючы печы, топкі і інцынерацыённыя заводы. Па меры таго, як прамысловасць увесь свет працягвае ставіць за мэту зніжэнне выдаткаў на энергію і зніжэнне выкідаў вугляроду, попыт на дыяцомітавы парошак агнеўстойлівага класу будзе істотна расці на глабальных рынках.
×
