EN
Състав на лъжичната плоча и основните механизми за огнеустойчивост
Калциев силикатен матрикс и нано-микропореста архитектура осигуряват негоримост (ASTM E136)
Огнеустойчивостта на ладълните плочи се дължи на специалното им ядро от неорганичен калциев силикат, което формира уникална нано-микропореста структура. Това, което прави тази структура толкова ефективна, е начинът, по който тези микроскопични пори с размер под 100 нанометра всъщност задържат въздух вътре, спирайки преноса на топлина чрез конвекция и прекъсвайки възможните пътища за разпространение на огъня. Според стандарта ASTM E136 за изпитване на запалимостта на материали тези плочи се класифицират като негорими. Това е от голямо значение, тъй като повечето органични изолационни материали се топят или горят при високи температури. Калциевият силикат остава твърд дори при излагане на температури над 1000 °C, без да отделя опасни изпарения или дим. Реалните изпитания потвърждават това: те показват напълно липса на разпространение на пламъка при вертикални изпитания на горене, самозагасяване само след три секунди след премахване на източника на пламък и практически незабележимо количество дим, който би могъл да е вреден за дишане.
Ултра-ниска топлопроводност (<0,045 W/m·K при 600 °C) забавя преноса на топлина към корпуса на ковша
Топлинният мениджмънт е централен за производителността на дъските за ковш. При топлопроводност под 0,045 W/m·K при 600 °C — типична максимална работна температура по време на изливане — дъските създават здрава топлинна бариера. Тази ултра-ниска топлопроводност се дължи на три синергични механизма:
- Съпротива на топлопроводност , при която границите на силикатните частици затрудняват предаването на фонони;
- Ограничаване на конвекцията конвекционна изолация
- Отражение на радиацията , осигурена от микропори, твърде малки, за да поддържат газовото движение; и радиационна отражателност
В резултат повишението на температурата на корпуса на ковша се забавя с 72–120 минути спрямо конвенционалните резервни изолации. Всяки 25 mm дебелина на дъската намалява температурата на корпуса с 160–200 °C по време на изливане — предотвратявайки деформация, запазвайки цялостта на огнеупорната облицовка и удължавайки общия срок на експлоатация на ковша.
Потвърждение на производителността: Дъски за ковш срещу конвенционални резервни изолации
Клас на огнеустойчивост: изпитания според ASTM E119 показват запазване на цялостта над 180 минути
Изпитания за огнеустойчивост според стандарта ASTM E119 показват, че тези лъжични плочи запазват структурната си цялост значително повече от 180 минути дори при температури над 1200 °C. Това е приблизително три пъти по-добро от стандартните керамични фибрени одеяла, които обикновено губят цялостта си само за 60 минути при подобни условия. Какво прави това възможно? Тайната е в основата им от калциев силикат, комбинирана с уникална нано-микропореста структура. Тази конструкция устойчиво се противопоставя на разлагане, топене или свиване при продължително топлинно въздействие. За производителите на стомана, които се справят с интензивни термични предизвикателства, това означава реална защита в експлоатационни условия срещу опасни ситуации на прекомерно загряване на корпуса, които биха могли да доведат до значителни загуби в производството или инциденти с последствия за безопасността.
Термична стабилност: свиване на горещата повърхност <1,2 % след 24 часа при 1200 °C осигурява дълготрайна цялост на облицовката
Лъжичните плочи запазват забележителна размерна стабилност дори при екстремни условия. При излагане на температури около 1200 °C в продължение на 24 часа тези плочи показват свиване на горещата повърхност под 1,2 %. Такова минимално разширение означава, че между различните огнеупорни слоеве не се образуват зазори — което всъщност е една от основните причини за топлинни загуби и ранни повреди в стоманените лъжици. Това, което отличава тези плочи, е способността им да поддържат изключително ниска топлопроводност — под 0,045 W/m·K — в целия този температурен диапазон. Това води до около 42 % по-бавен пренос на топлина към външната обвивка в сравнение с обикновените изолационни материали. Просто казано, това се отразява в удължен срок на експлоатация на огнеупорните системи, по-малко необходими инспекции и спирания за поддръжка, както и по-добра обща топлинна ефективност по време на експлоатация.
Реално въздействие: Интегрирането на лъжичните плочи подобрява безопасността на системата и експлоатационната ѝ ефективност
Случайно проучване: Модернизиране на стоманена калъпна кофа с капацитет 32 тона — температурата на корпуса намаляла с 42 %, нула пожарни инцидента за 18 месеца
След добавяне на топлоизолационен материал за калъпни кофи към стоманена прехвърляща калъпна кофа с капацитет 32 тона работниците забелязаха реални предимства както по отношение на безопасността, така и по отношение на ежедневното функциониране. Операторите отбелязаха около 42 % по-ниска температура на повърхността на корпуса при изливане на стоманата. Това намаляване на температурата означаваше по-малко термично напрежение върху стоманата и елиминираше досадните проблеми с възпламеняване, които преди често възникваха в близост до запалими материали. През целия период от почти 18 последователни месеца изобщо не са имали пожари или спирания. Това е доста впечатляващо, като се има предвид, че преди тази модернизация заводът се справяше с пожарни инциденти на всеки три месеца или около това.
Това, което наистина направи разликата, беше тази нано-микропореста конструкция. Тя задържаше летящите частици от разтопен метал, преди те да причинят повреди, и същевременно намаляваше количеството топлинен шок, предавано на околната черупкова конструкция. В полевите изпитания видяхме, че огнеупорните подложки издържат почти с 35 % по-дълго, което е доста впечатляващо, ако се имат предвид разходите за замяна. Загубата на енергия също намаля, тъй като температурите оставаха по-стабилни по време на целия процес. За стоманолеярните заводи, които работят при екстремни условия всеки ден, тези ковшови плочи представляват нещо особено. Те решават едновременно проблемите, свързани с изключително високите температури, и осигуряват по-голяма безопасност за работниците — нещо, което всеки ръководител на завода трябва да има предвид, като се имат предвид днешните изисквания за безопасност и оперативното напрежение.
Често задавани въпроси
Какъв е основният състав на ковшовите плочи?
Ковшовите плочи се състоят предимно от неорганичен калциев силикат, който формира уникална нано-микропореста структура.
Как ковшовите плочи предотвратяват разпространението на пожара?
Нано-микропорестата структура задържа въздух, предотвратявайки конвекцията и разрушавайки потенциалните пътища за разпространение на огъня, поради което материалите са негорими според стандарта ASTM E136.
Какви предимства предлагат плочите за ковшик по отношение на топлопроводността?
Те осигуряват изключително ниска топлопроводност – под 0,045 W/m·K при 600 °C, което значително забавя преноса на топлина към корпуса на ковшика.