I. 부피밀도와 중량의 직관적 관계
부피 밀도(또는 간단히 "부피 밀도")는 단위 부피당 중량을 직접적으로 결정합니다. 부피 밀도가 낮을수록 재료는 더 가벼워집니다. 부피 밀도가 높을수록 재료가 더 무거워집니다. 가마 설계에서는 특히 파이프, 침강실, 굴뚝과 같은 매달거나 벽이 얇은 부품의 경우 무게가 주요 제약 조건인 경우가 많습니다.{1}} 지나치게 무거운 라이닝은 강철 구조물에 과도한 하중을 가할 수 있으며 심지어 용광로의 수명에도 영향을 미칠 수 있습니다.
II. -체적 밀도와 내마모성/절연 간의 균형
1. 절연 요구 사항:경량 내화물 캐스터블다공성이 높고 열전도율이 낮습니다. 부피 밀도가 낮을수록 단열 효과가 좋아집니다. 에너지 절약 성능은 부피 밀도가 1.2g/cm3 이하일 때 최적입니다. 1.3g/cm²를 초과하면 단열 성능이 크게 저하됩니다.
2. 내마모성 요구 사항: 부피 밀도가 증가하면 골재 입자 사이의 결합 지점 수가 증가하여 침식 및 기계적 마모에 대한 저항성이 향상됩니다. 화염 침식이 심한 지역에서 용적 밀도가 1.3g/cm3 미만이면 표면이 가루가 생기거나 벗겨지기 쉽습니다.
3. 전반적인 균형: 단열과 침식 저항이 모두 필요한 지역의 경우 중량 제한과 내마모성 요구 사항의 균형을 맞추기 위해 부피 밀도가 1.5g/cm3인 "경량 작업 라이닝"을 권장합니다.
III. 1.5 부피밀도 경량 캐스터블의 주요 가공 포인트
1. 원료 선택: 인위적으로 합성된 경량 골재(경량 멀라이트, 경량 보크사이트 등)를 주재료로 사용해야 합니다. 폐벽돌, 폐캐스터블 등 무거운 불순물을 첨가하는 것은 엄격히 금지됩니다. 그렇지 않으면 밀도가 제어되지 않고 강도가 감소합니다.
2. 접착 시스템: 빠른-건조 및 빠른-경화 첨가제-방폭-방폭 섬유(0.1%~0.15%)-를 도입하여 수축 응력을 분산시킵니다. 고온 산화 저항을 개선하기 위한 금속 실리콘(2% 이하); 및 초기강도를 확보하기 위한 순수칼슘알루미네이트 시멘트(Al2O₃ 70% 이상)를 사용합니다.
3. 건설 성능: 수분 함량은 12%~14%, 진동 흐름 값은 180mm 이상으로 제어되어 복잡한 영역에서 자체 흐름 충진을 보장합니다.- 24시간 탈형 강도 4 MPa 이상으로 신속한 베이킹 요구 사항을 충족합니다.
IV. 일반적인 응용 분야
1. 굴뚝 및 굴뚝: 단열재와 작업층 역할을 하는 1.5벌크 밀도 라이닝은 외부 쉘 온도를 80도 미만으로 제어하고 먼지가 많은 굴뚝 가스의 세척을 방지할 수 있습니다.
2. 침전실 상단: 무게는 제한되어 있지만 입자 반동 충격을 견뎌야 합니다. 1.5벌크의 치밀한 라이닝 두께를 100~120mm까지 줄일 수 있어 기존의 무거운 소재에 비해 무게를 35% 이상 줄일 수 있습니다.
3. 열기 덕트 엘보우: 공기 흐름 방향이 급격하게 변경되며 큰 수색 각도가 있습니다. 1.5벌크 밀도 라이닝의 수명은 1.2벌크 밀도 라이닝의 2배인 3년 이상입니다.
V. 순수 절연 부품에 대한 권장 사항
노 벽의 외부 단열층 및 파이프 단열층과 같이 화염 침식이나 기계적 마모가 없는 영역에는 부피 밀도가 1.0~1.2g/cm3인 경량 내화 캐스터블이 선호됩니다. 두께는 열 계산을 기반으로 결정되어야 합니다. 일반적으로 0.1g/cm² 감소할 때마다 100mm 두께의 라이닝으로 하중을 10kg/m² 줄일 수 있어 에너지 절감 효과가 3%~5% 증가합니다.
6. 간단한 품질 판단 방법
1. 외관: 단면이 균일하고-3mm보다 큰 구멍이 없으며 손으로 문질러도 가루가 떨어지지 않습니다.
2. 부피 밀도:-현장 샘플링 및 건조 후 측정된 값은 공칭 값에서 ±0.05g/cm³ 이하로 벗어나야 합니다.
3. 상온 내압성 : 110도에서 24시간 건조 후 강도가 8 MPa(1.5 부피밀도 등급) 이상이어야 하며 운송 및 설치 시 파손율이 2% 미만이어야 합니다.
경량 내화성 캐스터블은 반드시 "가벼울수록 좋다"는 것도 아니고 "무거울수록 내구성이 더 좋다"는 것도 아닙니다. 대신, 특정 작동 조건에 따라 무게, 단열, 내마모성 사이에 균형을 맞춰야 합니다. 설계자는 먼저 각 위치의 최대 허용 하중과 최대 서비스 온도를 결정한 다음 "온도-침식-중량" 순서에 따라 점진적으로 부피 밀도 등급을 선택해야 합니다. 마지막으로 원자재와 건축 기술의 세심한 조화를 통해 긴 사용 수명, 낮은 에너지 소비 및 경량 라이닝이라는 포괄적인 목표를 달성할 수 있습니다.
