1、 碳素焙烧炉耐火保温材料 现行保温结构
自热面至冷面依次为:1特种耐火砖→2高铝轻质隔热砖→3硅藻土保温砖→4硅钙板→5普通硅酸铝纤维板。
2、 火龙热陶瓷公司推荐的新型碳素焙烧炉耐火保温材料隔热保温结构自热面至冷面依次为:1特种粘土耐火砖→2高铝陶纤隔热板→3普通陶纤隔热板→4、普通陶纤保温板。
二、 热性能比较:
1、 现行炉衬热能计算:
设侧墙外壁温度微为62℃,环境温度为15℃,则炉衬散热热量为:
q=4.418×{[(273+62)/100]4-[(273+15)/100]4}
+1.414×(62-15)1.25
=438Kcal/m2.h=510 W /m2.h
设炉内热面温度为1300℃,由q1=q知:
q1=q=(λ1/s1)(1300℃-t1)
={[0.22+0.000426×(1300+t1)/2]/0.232}×(1300-t1)
即:510={[0.22+0.000426×(1300+t1)/2]/0.232}×(1300-t1)
由上试得:t1=1140℃
由q2=q1知:
q2=q1=(λ2/s2)(t1-t2)
=(0.45/0.232)×(1140-t2)
即:510=(0.45/0.232)×(1140-t2)
则:t2=877℃,
由q3=q2知:
q3=q2=(λ3/s3)(t2-t3)
={[0.159+0.000314×(877+t1)/2]/0.232}×(877-t3)
即:510={[0.159+0.000314×(877+t3)/2]/0.232}×(877-t3)
则:t3=560℃
由q4=q3知:
q4=q3=(λ4/s4)(t3-t4)
=(0.13/0.05)×(560-t4)
即:580=(0.13/0.05)×(560-t4)
则:t4=363℃,
q5=q4=(λ5/s5)(t4-t5)
=(0.085/0.05)×(363-62)
=511.7
q5≈q,
所以,以上假设成立
注:t1——高铝隔热砖热面温度
t2——硅藻土砖热面温度
t3——硅钙板热面温度
t4——普通硅酸铝板热面温度
λ1——粘土耐火隔热砖导热系数
λ2——高铝隔热砖导热系数
λ3——硅藻土砖导热系数
λ4——硅钙板导热系数
λ5——普通硅酸铝板导热系数
2、 火龙热陶瓷公司碳素焙烧炉耐火保温材料纤维结构热性能计算
由于纤维结构与粘土耐火砖直接接触,所以,纤维结构的热面温度为1140℃,设外壁温度为62℃,环境温度为15℃,则纤维结构散热热量为:
q=4.418×{[(273+62)/100]4-[(273+15)/100]4}
+1.414×(62-15)1.25
=438Kcal/m2.h=510 W /m2.h
纤维结构热面温度为1140℃,λ1=0.15, s1=0.05,由q1=q知:
q1=q=(λ1/s1)(1140℃-t1)
即:510=(0.15/0.05)×(1140-t1)
由上试得:t1=970℃
由q2=q1,λ2=0.124, s2=0.05,知:
q2=q1=(λ2/s2)(t1-t2)
=(0.124/0.05)×(970-t2)
即:510=(0.124/0.05)×(970-t2)
则:t2=764℃,
由q3=q2,λ3=0.13, s3=0.18,知:
q3=q2=(λ3/s3)(t2-t3)
=(0.13/0.18)(764- t3)
即:510=(0.13/0.18)(764- t3)
则:t3=58℃
t3<62℃
所以,采用以上碳素焙烧炉耐火保温材料纤维结构,能保证恻墙外壁温度小于62℃。
注:t1——高铝陶瓷纤维板冷面温度
t2——普通陶瓷纤维板
t3——火龙热陶瓷1000型陶瓷纤维保温板冷面温度
λ1——高铝陶瓷纤维板导热系数
λ2——普通陶瓷纤维板导热系数
λ3——火龙热陶瓷1000型陶瓷纤维保温板导热系数
3、蓄热损失计算比较
原砖结构:
q蓄1=0.232×800×[(1300+1140)/2]×(0.837+0.246×1220×10-3)
+0.232×800×[(1140+877)/2]×(0.92+0.25×1008.5×10-3)
+0.232×700×[(560+877)/2]×(0.837+0.25×718.5×10-3)
+0.05×220×[(560+363)/2]×(1.013+0.075×461.5×10-3)
+0.05×280×[(363+73)/2]×(1.013+0.075×218×10-3)
=257480+219395+118624+5318+3141
=603957Kcal/m2
火龙热陶瓷公司纤维结构:
q蓄2=0.232×800×[(1300+1140)/2]×(0.837+0.246×1220×10-3)
+0.05×280×[(1140+970)/2]×(1.013+0.075×1055×10-3)
+0.05×280×[(970+764)/2]×(1.013+0.075×867×10-3)
+0.18×450×[(764+58)/2]×(1.013+0.075×411×10-3)
=257480+16131+13085+34750
=321446 Kcal/m2
q蓄1- q蓄2=603957-321446
=282511 Kcal/m2
每次每平方米节约煤气量:
282511/10890=26 Kg
三、 侧墙保温结构造价对比:
34室碳素焙烧窑,一般分两个区,每区各有17室。共有4面80m×6.8m(长×高)侧墙需要保温隔热,从两种保温结构可知工作面耐热层均为厚度232mm的特种粘土耐火砖,因此除特种粘土耐火砖外,两种保温结构造价对比如下:
价格计算方法:
保温面积×保温厚度×材料体积密度×材料单价(吨价)
保温面积:80×6.8×4=2176㎡
1、 现行碳素焙烧炉耐火保温材料保温结构造价:
(1)高铝隔热砖:厚度:232㎜,体积密度:800㎏/m3,单价:3000元/吨
总价:3000×0.232×2176×0.8=1211596元;
(2)硅藻土保温砖:厚度:232㎜,体积密度:800㎏/m3,单价:1200元/吨
总价:1200×0.232×2176×0.8=484638元;
(3)硅钙板:厚度:50㎜,体积密度:200㎏/m3,
单价:12000元/吨
总价:12000×0.05×2176×0.2=261120元;
(4)普通硅酸铝纤维板:厚度:50㎜,体积密度:300㎏/m3,单价:7000元/吨
总价:7000×0.05×2176×0.3=228480元;
直接造价合计:2185834.00元
2、新推荐保温结构造价:
(1)高铝陶纤隔热板:厚度:50㎜,体积密度:320㎏/m3,单价:9000元/吨
总价:9000×0.05×2176×0.32 =313344元;
(2)普通陶纤保温块:厚度:50㎜,体积密度:320㎏/m3,单价:6000元/吨
总价:6000×0.05×2176×0.32=208896元;
(3)普通陶纤保温块:厚度:180㎜,体积密度:450㎏/m3,单价:6000元/吨
总价:6000×0.18×2176×0.45=1057536元;
直接造价合计:1579776元
3、两种结构造价比较:
现行结构-推荐结构=2185834-1579776
=606058元
4、使用新推荐结构间接造价降低:
分析:一面侧墙保温厚度减少:
(232+232+232+50+50)-(232+50+50+180)
=284㎜
四面侧墙共计减少面积:
4×0.284×80=90.88㎡
(1)节约土地费:
90.88×0.0015×100000元/亩
=13632元
(2)节约厂房费:
90.88×800元/㎡
=72704元
(3)少挖土方费:
90.88×7(深度)×10元/m3
=6362元
(4)因侧墙保温厚度减少1.136米,相应两端火道与烟道也分别缩短1.136米,由于火道与烟道同样需要保温材料,共可减少造价40000元。
间接造价降低:132698元
通过上述核算对比,使用新推荐的保温结构,一34室碳素焙烧窑共计降低造价:606058 +136298=742356元。
三、在上述核算过程中,对于砌砖所需的耐火泥等辅助材料及相差的人工费都未核算在内,故在实际应用时,造价还有所降低。