李楠，武漢科技大學(xué)*席教授，從事耐火材料科研教學(xué)工作40余年，為我國耐火材料技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新作出重大貢獻(xiàn)，是我國在國際耐火材料領(lǐng)域的重要代表人物之一，獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 3項(xiàng)、國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。耐火材料廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、機(jī)械、電力等各個(gè)領(lǐng)域的高溫工業(yè)生產(chǎn)過程。如果沒有優(yōu)良耐火材料，窯爐新技術(shù)效率高、節(jié)能、低污染的優(yōu)越性就無法實(shí)現(xiàn)。目前，我國耐火材料產(chǎn)量約占世界耐火材料產(chǎn)量的65％左右，耐火材料基礎(chǔ)理論研究卻相對滯后，功能、長壽、節(jié)能、環(huán)境友好型等高品質(zhì)耐火材料比例仍較低，具有重大意義的原始創(chuàng)新較少。作為耐火材料研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)高地，武漢科技大學(xué)匯聚了一批具有世界影響力的專家。近半個(gè)世紀(jì)，李楠教授在這個(gè)領(lǐng)域里專注研究。從1996年起，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，著眼行業(yè)重大、共性、關(guān)鍵性技術(shù)，開始了突破高品質(zhì)耐火材料制備過程微結(jié)構(gòu)控制技術(shù)與工業(yè)應(yīng)用的理論和攻關(guān)。在現(xiàn)代高溫工業(yè)生產(chǎn)過程中，關(guān)鍵技術(shù)是研制承受更高溫、更強(qiáng)烈化學(xué)侵蝕、更嚴(yán)重機(jī)械破壞及效率高隔熱的高品質(zhì)耐火材料。高品質(zhì)耐火材料與高溫生產(chǎn)的關(guān)系，可以形象地比喻為“好鍋?zhàn)龊貌恕保汉缅伈慌虑治g，經(jīng)久耐用，也不含有毒有害物質(zhì)，炒出來的菜安全有保障；另外，好鍋受熱快，節(jié)省煤氣，能提高熱效率、降低能耗。以鋼鐵生產(chǎn)為例，在對鋼材質(zhì)量要求不高的情況下，人們追求的目標(biāo)是耐火材料的長壽化與低消耗，對鋼水與耐火材料的相互作用不夠重視。而隨著行業(yè)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步，對鋼材性能要求日益嚴(yán)格，發(fā)明一種高品質(zhì)耐火材料，解決耐火材料對鋼水的污染，也就成為潔凈鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵。經(jīng)過10余年沉心研究，李楠教授等人取得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的耐火材料微結(jié)構(gòu)控制新技術(shù)，不僅降低生產(chǎn)成本，還提高了耐火材料的綜合性能，延長了使用壽命。利用新技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)的耐火材料，性能達(dá)到或超過國外進(jìn)口同類產(chǎn)品水平，提升了我國耐火材料產(chǎn)品在國際市場上的競爭力。新產(chǎn)品在武鋼、鹿泉鋼鐵等國內(nèi)幾十家大中型鋼鐵、水泥和耐火材料企業(yè)大規(guī)模應(yīng)用。近3年，11家耐火材料生產(chǎn)企業(yè)新增產(chǎn)值達(dá)30余億元，新增直接經(jīng)濟(jì)效益為6 億多元，推動(dòng)了我國耐火材料行業(yè)的技術(shù)跨越和高溫工業(yè)的節(jié)能減排。
2023-07-10
一、真空絕熱板的概述 1、發(fā)展概況 真空絕熱板是將隔熱性能良好的芯材裝入隔氣結(jié)構(gòu)中，抽真空后再密封起來形成的板材。VIP板的研發(fā)始于上個(gè)世紀(jì)五十年代，至今已有近六十余年的歷史，起初用粉狀二氧化硅做芯材，七十年代開始使用開孔泡沫塑料。九十年代以后歐美許多大公司先后開展了VIP板的研究，取得了豐富的科研成果。現(xiàn)在VIP板在國內(nèi)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于冰箱，冰柜，冷庫，冷藏車，冷藏集裝箱，醫(yī)用保溫箱，墻體保溫等領(lǐng)域，如在日本70%以上的家用冰箱保溫層使用了VIP板，在歐美VIP板已廣泛應(yīng)用在冷凍車船的運(yùn)輸保溫箱中?！ 《?、真空絕熱板應(yīng)用研究 1、保溫效果 為了確切評估真空絕熱板隔熱效果，我們專門制作一套模具來成型方箱，比較真空絕熱板與常用保溫材料硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的保溫性能?！ 蓚€(gè)箱子尺寸完全相同，其中外形尺寸40cm*40cm*44cm，保溫層壁厚4cm，箱體蓋子壁厚7cm,其中一個(gè)為純PU發(fā)泡，另外一個(gè)內(nèi)壁鑲嵌厚度為1cm的VIP板再PU發(fā)泡。實(shí)驗(yàn)時(shí)兩個(gè)箱子裝有完全一樣的冷源。將箱子放在恒溫恒濕試驗(yàn)機(jī)內(nèi)，設(shè)定試驗(yàn)機(jī)溫度為40℃，現(xiàn)對濕度為50%，然后測得箱內(nèi)溫度連續(xù)變化曲線如下： ?。?）48小時(shí)觀測期間內(nèi)，用了VIP板的箱子冷卻速度比純PU的箱子快，且箱內(nèi)較低平衡溫度比純PU的低很多，這說明實(shí)驗(yàn)中箱子使用了VIP板，能夠大大地提升降溫速度縮減作業(yè)等待時(shí)間，且達(dá)到同樣的保溫效果，使用的冷源遠(yuǎn)比沒有使用VIP板的少。 ?。?）使用了VIP板的箱子回溫速度比純PU的箱子慢，這說明使用了VIP板后能夠延長保冷時(shí)間?！ ∫虼耍褂肰IP板加快冷卻速度，減少作業(yè)等待時(shí)間；降低回溫速度，延長保冷時(shí)間；保證(www.cnbaowen.net)相同保溫效果前提下，能夠大大地降低能耗。 國外許多大公司不斷開發(fā)VIP板產(chǎn)品，提升VIP板品質(zhì)的同時(shí)，還進(jìn)行了大量深入應(yīng)用研究。如陶氏化學(xué)公司曾做過如下實(shí)驗(yàn)，定量分析了使用VIP板帶來的經(jīng)濟(jì)效果。 2、應(yīng)用工藝 盡管VIP板有出色的絕熱保溫性能，但由于其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝等因素影響，VIP板在實(shí)際應(yīng)用有以下特點(diǎn)?！ 。?）VIP板結(jié)構(gòu)較為特殊，應(yīng)用過程中不能切割加工成各種規(guī)格和形狀，只能根據(jù)應(yīng)用情況事前就確定好產(chǎn)品的規(guī)格和尺寸 ?。?）VIP板隔氣結(jié)構(gòu)通常采用多層聚酯基薄膜，容易刮花破損，故VIP板實(shí)際應(yīng)用中通常需要外加防護(hù)裝置； ?。?）VIP板阻隔薄膜強(qiáng)烈拉伸后，薄膜容易變薄產(chǎn)生氣孔，或者損壞密封邊，故VIP板通常不能折彎或者使用在曲率半徑太小的曲面上； ?。?）VIP板板邊緣通常不是很平整，因此板與板拼接時(shí)有較大的間隙，故VIP板常常作為嵌板和常規(guī)的絕熱材料如硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡配合使用，才能填補(bǔ)拼接縫隙防止漏熱； ?。?）由于生產(chǎn)設(shè)備局限，目前國內(nèi)VIP板成品面積一般在2 以內(nèi)，應(yīng)用到冷庫、冷藏集裝箱、墻體等壁面較大的情況下，常需要連接件來聯(lián)結(jié)成大平面； 針對VIP板上述缺陷，實(shí)際應(yīng)用中必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施來解決： ?。?）將VIP板用粘膠劑粘貼在冷藏保溫箱隔熱空間的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，然后澆注聚氨酯原液到隔熱空間內(nèi)整體發(fā)泡，泡沫填充保溫腔內(nèi)的每個(gè)空間，同時(shí)緊緊包裹VIP板?！ 。?）將VIP板安放在矩形盒模內(nèi)，注入聚氨酯原液發(fā)泡成型，這樣的話，聚氨酯泡沫就緊緊地包裹在VIP板的周圍，開模后形成了聚氨酯與VIP板的塊狀復(fù)合板； 洛陽大航耐火材料有限公司
此材料可用于民用建筑和商業(yè)建筑，是高性能的墻體、樓板和屋面材料。板材的中間是聚苯乙烯泡沫或聚亞氨脂泡沫夾心層，一般120～240mm厚，兩面根據(jù)需要可采用不同的平板面層，例如，在房屋建筑中兩面可以采用工程化的膠合板類木制產(chǎn)品。用此材料建成的建筑具有強(qiáng)度高、保溫效果好、造價(jià)低、施工簡單、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的特點(diǎn)。SIPS一般1.2m寬，大的話可以做到8m長，尺寸成系列化，很多工廠還可以根據(jù)工程需要按照實(shí)際尺寸定制，成套供應(yīng)，承建商只需在工地現(xiàn)場進(jìn)行組裝即可，真正實(shí)現(xiàn)了住宅生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化。
能源的不再生和能源的持續(xù)使用，能源和環(huán)境污染雙重矛盾，能源與環(huán)境問題給鋼鐵企業(yè)和陶瓷工業(yè)等行業(yè)的快速發(fā)展帶來局限性影響，節(jié)能降耗和減少排放是企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。(訊納傳遞 2012-09-24)能源的不再生和能源的持續(xù)使用，能源和環(huán)境污染雙重矛盾，能源與環(huán)境問題給鋼鐵企業(yè)和陶瓷工業(yè)等行業(yè)的快速發(fā)展帶來局限性影響，節(jié)能降耗和減少排放是企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。工業(yè)窯爐是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的高溫工業(yè)。工業(yè)窯爐又是耗能大戶，其能耗占全國總能耗的25%，占工業(yè)總能耗約60%。在工業(yè)窯爐的節(jié)能過程中，除了熱源改造、燒結(jié)工藝改造、燃燒工藝改造和窯爐結(jié)構(gòu)改造外，窯爐用耐火材料和窯具耐火材料性能的好壞對工業(yè)窯爐的節(jié)能效果有著決定性影響，工業(yè)耐火隔熱保溫材料有耐火纖維、耐火澆注料、耐火高溫隔熱保溫涂料(志盛牌)、輕質(zhì)耐火磚、A1302空心球磚及鎂磚等幾種窯爐內(nèi)襯耐火保溫隔熱材料。工業(yè)窯爐中熱量消耗基本上可以分解為產(chǎn)品吸收的熱量、窯具吸收的熱量、煙氣帶走的熱量、窯壁和窯車吸收的熱量、窯體散熱損失的熱量等幾個(gè)部分，其中僅僅用于產(chǎn)品吸收的熱量是有效能量。我國的能源利用率較低，工業(yè)窯爐的熱效率平均為30%，其中鍛造窯爐為5%～20%，熱處理窯爐為8%一25%，連續(xù)加熱窯爐和隧道窯的熱效率稍高一些，也只有30%～55%，與國際上工業(yè)窯爐的熱效率平均為50%以上相比有較大的差距。為應(yīng)對能源形勢的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，工業(yè)窯爐節(jié)能降耗是發(fā)展的必然趨勢。工業(yè)窯爐節(jié)能與窯襯耐火材料的技術(shù)進(jìn)步、窯爐技術(shù)設(shè)計(jì)和施工密切相關(guān)。窯襯耐火材料在工業(yè)窯爐中的節(jié)能作用是通過多種窯襯耐火材料與隔熱保溫材料組合，采用耐火絕熱一體化輕質(zhì)耐火材料作為窯體結(jié)構(gòu)材料，使窯體減少散熱損失和蓄熱損失達(dá)到節(jié)能目的。窯襯耐火材料與隔熱保溫材料組合有多種途徑，從傳熱角度出發(fā)，計(jì)算分析采用幾種不同熱導(dǎo)率窯襯耐火材料結(jié)構(gòu)組合，對其進(jìn)行包括熱流密度和外表面溫度的變化等傳熱分析，為優(yōu)化工業(yè)爐窯襯耐火材料，根據(jù)不同的窯爐使用分析，志盛的ZS-1耐火高溫隔熱保溫涂料阻止熱傳導(dǎo)節(jié)能為較優(yōu)。
能源的不再生和能源的持續(xù)使用，能源和環(huán)境污染雙重矛盾，能源與環(huán)境問題給鋼鐵企業(yè)和陶瓷工業(yè)等行業(yè)的快速發(fā)展帶來局限性影響，節(jié)能降耗和減少排放是企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。.(訊納傳遞 2012-09-24)能源的不可 再生和能源的持續(xù)使用，能源和環(huán)境污染雙重矛盾，能源與環(huán)境問題給鋼鐵企業(yè)和陶瓷工業(yè)等行業(yè)的快速發(fā)展帶來局限性影響，節(jié)能降耗和減少排放是企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。工業(yè)窯爐是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的高溫工業(yè)。工業(yè)窯爐又是耗能大戶，其能耗占全國總能耗的25%，占工業(yè)總能耗約60%。在工業(yè)窯爐的節(jié)能過程中，除了熱源改造、燒結(jié)工藝改造、燃燒工藝改造和窯爐結(jié)構(gòu)改造外，窯爐用耐火材料和窯具耐火材料性能的好壞對工業(yè)窯爐的節(jié)能效果有著決定性影響，工業(yè)耐火隔熱保溫材料有耐火纖維、耐火澆注料、耐火高溫隔熱保溫涂料(志盛牌)、輕質(zhì)耐火磚、A1302空心球磚及鎂磚等幾種窯爐內(nèi)襯耐火保溫隔熱材料。工業(yè)窯爐中熱量消耗基本上可以分解為產(chǎn)品吸收的熱量、窯具吸收的熱量、煙氣帶走的熱量、窯壁和窯車吸收的熱量、窯體散熱損失的熱量等幾個(gè)部分，其中僅僅用于產(chǎn)品吸收的熱量是有效能量。我國的能源利用率較低，工業(yè)窯爐的熱效率平均為30%，其中鍛造窯爐為5%～20%，熱處理窯爐為8%一25%，連續(xù)加熱窯爐和隧道窯的熱效率稍高一些，也只有30%～55%，與國際上工業(yè)窯爐的熱效率平均為50%以上相比有較大的差距。為應(yīng)對能源形勢的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，工業(yè)窯爐節(jié)能降耗是發(fā)展的必然趨勢。工業(yè)窯爐節(jié)能與窯襯耐火材料的技術(shù)進(jìn)步、窯爐技術(shù)設(shè)計(jì)和施工密切相關(guān)。窯襯耐火材料在工業(yè)窯爐中的節(jié)能作用是通過多種窯襯耐火材料與隔熱保溫材料組合，采用耐火絕熱一體化輕質(zhì)耐火材料作為窯體結(jié)構(gòu)材料，使窯體減少散熱損失和蓄熱損失達(dá)到節(jié)能目的。窯襯耐火材料與隔熱保溫材料組合有多種途徑，從傳熱角度出發(fā)，計(jì)算分析采用幾種不同熱導(dǎo)率窯襯耐火材料結(jié)構(gòu)組合，對其進(jìn)行包括熱流密度和外表面溫度的變化等傳熱分析，為優(yōu)化工業(yè)爐窯襯耐火材料，根據(jù)不同的窯爐使用分析，志盛的ZS-1耐火高溫隔熱保溫涂料阻止熱傳導(dǎo)節(jié)能為較優(yōu)。
提要：高溫窯爐耐火材料包括保溫磚、澆注料、金屬、陶瓷、耐火纖維、石英砂、碳化硅、石英玻璃等。高溫窯爐耐火材料要在高溫下，耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、耐沖刷、高強(qiáng)度、抗折性、膨脹系數(shù)穩(wěn)定等特點(diǎn)，損耗率相對比較嚴(yán)重。高溫窯爐耐火材料包括保溫磚、澆注料、金屬、陶瓷、耐火纖維、石英砂、碳化硅、石英玻璃等。高溫窯爐耐火材料要在高溫下，耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、耐沖刷、高強(qiáng)度、抗折性、膨脹系數(shù)穩(wěn)定等特點(diǎn)，損耗率相對比較嚴(yán)重。長時(shí)間運(yùn)行高溫后，高溫窯爐耐火材料容易出現(xiàn)酥化、裂紋、脫落、老化、隔熱保溫性差等特點(diǎn)，給窯爐運(yùn)行帶來很大的安全隱患和窯爐能耗損失嚴(yán)重，窯爐不得停工維修，經(jīng)濟(jì)損失比較嚴(yán)重?，F(xiàn)在北京志盛威華化工有限公司多年研發(fā)生產(chǎn)的ZS-1022 窯爐內(nèi)襯保護(hù)涂料，該涂料選用志盛威華特制高溫成膜溶液，陶瓷氧化物、碳化硅、稀土氧化物、陶瓷纖維等耐高溫?zé)o機(jī)材料高速分散后聚合而成。耐高溫、抗沖擊、耐老化、線膨脹系數(shù)高、附著力高、施工方便。高溫窯爐耐火材料涂刷涂料胡，給窯爐內(nèi)襯穿上一層堅(jiān)固的保護(hù)衣，很好的保護(hù)窯爐內(nèi)襯耐火材料，形成一層耐高溫耐火致密一體化涂層，大大延長窯爐內(nèi)襯材料的使用時(shí)間和減少窯爐內(nèi)襯材料的損壞率，維修修補(bǔ)大大縮短時(shí)間，延長窯爐正常使用時(shí)間3倍以上，能給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
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2015-08-06
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