在玻璃窯蓄熱室中，常用的保溫材料有輕質(zhì)粘土磚、硅酸鋁纖維板、輕質(zhì)硅酸鈣板、保溫涂料。對于上述四種材料的保溫效果評價,既不能只憑廠家提供的數(shù)據(jù),也不能簡單地對幾種材料的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行測量后加以比較。最有說服力的應(yīng)該是在蓄熱室外墻的同一位置,分別用相同厚度與面積的上述材料進(jìn)行保溫,然后按照GB/T8174-1897,通過檢驗絕熱材料表面溫度和散熱損失對保溫工程的保溫效果進(jìn)行評價。原計劃在熔制車間現(xiàn)場進(jìn)行上述試驗,后發(fā)現(xiàn)由于窯爐火焰頻繁換向,蓄熱室內(nèi)溫度不斷變化(屬于不穩(wěn)定溫度場),加上環(huán)境溫度、氣流不穩(wěn)定等多種因素,使得所測數(shù)據(jù)失去意義,無法反映窯爐的真實散熱損失。
基于上述原因,我們在實驗室中建立了一個蓄熱室的模擬裝置(見圖1),為一單面開口的絕熱箱體,其介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度和氣流相對穩(wěn)定,對測試結(jié)果影響很小。在熱流計覆蓋范圍內(nèi)近似為一維穩(wěn)定溫度場。
四種試樣均制成230mm×230mm×65mm的板材,輪流封于絕熱箱體的開口處進(jìn)行測試。
針對四種保溫材料的保溫效果進(jìn)行試驗，結(jié)果見表2表2 幾種保溫材料的保溫效果
幾種保溫材料的保溫效果
介質(zhì)溫度環(huán)境溫度外表面溫度熱流密度材料名稱用輕質(zhì)保溫磚砌保溫層,可以在砌蓄熱室外墻的同時砌筑,也可以在烤窯后再砌,但要預(yù)先砌出拉丁磚,以使保溫層與外墻成一整體困,防止保溫磚層與墻體剝離,施工中一般采取保溫磚與蓄熱室墻體同時砌筑。實際保溫層厚度可為半枚、一枚、一枚半磚等。其外表面也可加做其它材料的保溫層;輕質(zhì)硅鈣板,則是在蓄熱室外墻立柱間每隔一定高度焊上角鋼,將輕質(zhì)硅酸鈣板逐一插人角鋼之間,施工厚度為一層板厚(50~)。硅酸鋁纖維板的施工更為麻煩一些,除了焊支撐角鋼外,還要在縱橫方向焊鋼筋網(wǎng)架,厚度按要求調(diào)整。只有保溫涂料可以在外墻上逐層涂抹施工,直到達(dá)到要求厚度。通常后三種材料并不是直接與耐火材料接觸,而是施工于保溫磚外。就施工復(fù)雜程度而言,硅酸鋁纖維板最麻煩,砌保溫磚和插硅鈣板次之,涂抹保溫涂料最簡單。
玻璃窯蓄熱室用輕質(zhì)保溫磚、硅酸鋁纖維板、保溫涂料、硅酸鈣板等在施工方法上的對比如下：
用輕質(zhì)保溫磚砌保溫層，可以在砌蓄熱室外墻的同時砌筑，也可以在烤窯后再砌，但要預(yù)先砌出拉丁磚，以使保溫層與外墻成一整體，防止保溫磚層與墻體剝離，施工中一般采取保溫磚與蓄熱室墻體同時砌筑。實際保溫層厚度可為半枚、一枚、一枚半磚等。其外表面也可加做其它材料的保溫層;輕質(zhì)硅鈣板，則是在蓄熱室外墻立柱間每隔一定高度焊上角鋼,將輕質(zhì)硅酸鈣板逐一插入角鋼之間，施工厚度為一層板厚(50硅酸鋁纖維板的施工更為麻煩一些,除了焊支撐角鋼外，還要在縱橫方向焊鋼筋網(wǎng)架，厚度按要求調(diào)整。只有保溫涂料可以在外墻上逐層涂抹施工,直到達(dá)到要求厚度，通常后三種材料并不是直接與耐火材料接觸,而是施工于保溫磚外。
就施工復(fù)雜程度而言，硅酸鋁纖維板最麻煩，砌輕質(zhì)保溫磚和插硅鈣板次之，涂抹保溫涂料最簡單。
為便于比較，假設(shè)蓄熱室外墻分別用單一材料保溫(事實上考慮到耐溫問題而采用多層不同材料)，即外墻分別用輕質(zhì)硅酸鈣板、保溫涂料、硅酸鋁纖維板和輕質(zhì)黏土磚保溫。以50mm厚的輕質(zhì)硅酸鈣板提供的熱阻為基準(zhǔn)，計算出四種保溫材料達(dá)到同樣保溫效果時每平方米的保溫成本(見表1)。
從表中可見,保溫成本最高為輕質(zhì)黏土磚，最低為保溫涂料。
采用上述材料施工的保溫層外觀，保溫涂料為一整體無縫、平整潔白的表面;輕質(zhì)黏土磚為墻表面;輕質(zhì)硅酸鈣板插于橫向焊接的角鋼間，每塊板間都有縫隙，縫隙間因高溫顯紅色，散熱較多：硅酸鋁纖維的保溫層，輔助材料縱橫交錯，且常有纖維脫落?？傊?，采用保溫涂料施工最美觀。
表1 四種保溫材料達(dá)到同樣保溫效果時每平方米的保溫成本
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