發(fā)泡陶瓷作為一種新型的建筑材料,在業(yè)內(nèi)被稱為“固廢黃金”,其產(chǎn)品原料來源于陶瓷固體廢料。通過固廢利用,將行業(yè)普遍使用的拋光磚渣泥、煤渣、建筑垃圾、河道污泥、礦山廢渣等,經(jīng)過特殊工藝配方制作而成。發(fā)泡陶瓷是經(jīng)過高溫?zé)啤⒆匀话l(fā)泡生成、氣孔間不貫通、不吸水、孔徑為毫米級(jí)的無機(jī)陶瓷材料。
一、發(fā)泡陶瓷應(yīng)用非常廣泛
1、運(yùn)用在商業(yè)大樓,能夠減輕建筑物自重、優(yōu)化梁柱結(jié)構(gòu)、改善空間功能、減低搬運(yùn)成本等優(yōu)點(diǎn)
2、運(yùn)用在酒店項(xiàng)目,由于隔音功能強(qiáng)大、健康環(huán)保墻體,防水防滲防潮,營造良好的住宿環(huán)境
3、運(yùn)用在住宅項(xiàng)目,有效增加使用面積、健康無毒墻體、提高安全系數(shù)、防水無裂紋。
4、運(yùn)用在地鐵項(xiàng)目,提高了安全系數(shù),高強(qiáng)度墻體、防水防潮。
二、發(fā)泡陶瓷的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
1、經(jīng)濟(jì)效益
節(jié)能環(huán)保:固廢利用率高達(dá)85-95%,多使用一塊發(fā)泡陶瓷隔墻板,就能減少一份污染;
超輕質(zhì):可降低整體建筑結(jié)構(gòu)10%的鋼筋數(shù)量;
體?。好?2米墻體可以增加1㎡實(shí)用面積;
防水防滲:陶瓷墻板具有極低吸水率,墻體防水防滲,保持長久干燥;
快速安裝:傳統(tǒng)墻體每人每天砌墻10㎡,而發(fā)泡陶瓷隔墻板平均每人每天砌墻50-150㎡,安裝速度是普通墻體的5-10倍以上。
2、社會(huì)效益
降低耗能:節(jié)省80%的材料運(yùn)輸和上建筑樓層搬運(yùn)能耗及碳排放;
保護(hù)環(huán)境:減少98%的建筑粉塵和PM2.5排放;
節(jié)能:建筑物可永久高效節(jié)能;
節(jié)約資源:固廢利用可節(jié)約大量社會(huì)資源;
節(jié)約用水:減少90%的建筑用水;
環(huán)保:節(jié)約10%的建筑結(jié)構(gòu)用鋼,節(jié)約大量鐵礦石開采及治煉污染。
發(fā)泡陶瓷作為新型的建筑材料,盡管運(yùn)用非常廣泛(除了上述的運(yùn)用,發(fā)泡陶瓷還可進(jìn)行任意尺寸的加工切割,運(yùn)用于魚池、噴泉池,樓臺(tái)亭榭的雕梁畫棟的裝飾等)。
前景非常廣闊,但由于制品的燒成周期長(14-24小時(shí)),日產(chǎn)量非常低,燃料耗用量大(每立方產(chǎn)品大約用氣70-120m3天然氣),制作成本750-900元/m3,燃?xì)獬杀驹诳偝杀镜?0%以上,推廣起來困難異常。加之近三年的疫情嚴(yán)重影響,幾年前剛剛新起的發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)線紛紛關(guān)停,產(chǎn)品市場(chǎng)推廣也處于遲滯級(jí)階段。
目前困境時(shí)期,解決發(fā)泡陶瓷的生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品產(chǎn)能即成為發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品異軍突起的關(guān)鍵點(diǎn)之一。
現(xiàn)階段,最新研制的紅外線升溫涂料可有效降低燃料成本的15-25%,也可算是為發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品成本的降低帶來新的突破口。
三、紅外線輻射升溫涂料
紅外線輻射升溫涂料又稱黑體輻射節(jié)能涂料,高溫輻射涂料,是由航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)衍生出的新型節(jié)能產(chǎn)品,利用材料的高吸收、高蓄熱、高輻射、髙放熱的特點(diǎn)強(qiáng)化輻射換熱,提高窯爐效率。
該涂料可直接噴涂在各種窯爐耐火材料的表面,如耐火磚、澆注料、保溫棉、陶瓷纖維、玻璃纖維、鍋爐爐管、格子磚、蓄熱體;涂料涂噴在蒸汽鍋爐冷水壁的表面,形成一層堅(jiān)硬的陶瓷釉質(zhì)硬殼,起到保護(hù)爐體,延長爐齡、有效反射爐膛內(nèi)紅外熱能的作用,它能顯著提高爐膛內(nèi)傳熱效果,減少黑煙排放,鍋爐結(jié)焦程度降低30%以上。
根據(jù)窯爐和鍋爐類型不同,燃料消耗能量降低8-25%,適合溫度為300°C到2000°C以內(nèi)的窯爐、加熱爐、鍋爐使用。涂料長期耐溫可達(dá)1800度,極限耐溫可達(dá)2000度。
四、節(jié)能原理
傳熱有三種模式:對(duì)流、輻射、傳導(dǎo)。
一般而言,當(dāng)爐體溫度在 900℃以上時(shí),熱量傳遞以輻射為主,輻射傳熱是對(duì)流的15倍,占80%以上。
高溫輻射能量波長大多數(shù)集中在1~5μm波段,比如1000℃和1300℃時(shí)分別有76%和85%的輻射能量集中在這一波段內(nèi),一般的耐火材料在這一波段的發(fā)射率很低,而RLHY-2型黑體輻射節(jié)能涂料在1~15um波譜范圍內(nèi)都具有很高的發(fā)射率。
常溫下耐火材料的發(fā)射率一般為06~0.8。隨著爐溫的升高,會(huì)大幅度下降,高溫下只有0.4~0.5,而RLHY-2型黑體輻射節(jié)能涂料一直保持0.9以上的發(fā)射率。
根據(jù)基爾霍夫定律,材料的吸收率與發(fā)射率相等。當(dāng)物體表面的發(fā)射率提高后,它的吸收熱量的能力也相應(yīng)提高。由于在高溫條件下,熱量傳遞以輻射為主。當(dāng)被加熱物體表面涂覆納微米高輻射涂料后,極大提高了被加熱體吸收和發(fā)射量的能力,在同樣的加熱條件下,由于傳熱能力的提高,必將大大提高熱能的和利用效率,從而達(dá)到節(jié)能的目的,從而減少燃料消耗量,為企業(yè)節(jié)約資金。
五、涂料成分
紅外線輻射節(jié)能涂料是由黑體輻射材料與耐高溫粘結(jié)劑組成,其中過渡族元素氧化物和氧化鋯、硅酸鹽耐火材料,高溫?fù)诫s形成固溶體黑體輻射材料,耐高溫粘結(jié)劑則使涂料牢固地粘合在基體表面。
作為一種物體表面輻射性能的改性材料,具有施工簡便、成本低廉的特點(diǎn)和強(qiáng)化輻射傳熱過程、保護(hù)基體材料的優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛的應(yīng)用,成為改善工業(yè)爐爐內(nèi)輻射傳熱、參與調(diào)整表面輻射性能的一項(xiàng)重要措施。
對(duì)于以輻射傳熱為主的工業(yè)爐來說,提高爐內(nèi)參與輻射傳熱的物體表面輻射系數(shù),將有效地強(qiáng)化爐內(nèi)傳熱過程,達(dá)到節(jié)能、增產(chǎn)與提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
六、涂料應(yīng)用
紅外線輻射節(jié)能涂料,適合多種燃煤、燃?xì)?、及耗電的窯爐及鍋爐等。如乙烯裂解爐、鍋爐、高爐、陶瓷加熱體、陶瓷窯爐、隧道窯爐、玻璃窯爐、熱風(fēng)爐、高爐格子磚、軋鋼加熱爐、熱電廠鍋爐、供熱鍋爐、石化加熱爐、乙烯裂解爐等。
七、涂料參數(shù)
八、涂料特點(diǎn)
1、涂層結(jié)構(gòu)致密,保護(hù)內(nèi)襯,有很好的耐磨、耐腐蝕性,延長窯爐使用壽命5年以上,涂刷在陶瓷纖維上,可有效預(yù)防陶瓷纖維掉渣;
2、與基體結(jié)合力強(qiáng),涂層能滲透基體形成過渡層和涂層的結(jié)構(gòu),耐機(jī)械沖擊和熱沖擊,節(jié)能效果明顯,工業(yè)窯爐節(jié)能率6%-25%。
3、提高涂料的黑度,使其在波長1~15μm區(qū)間,發(fā)射率都在0.95以上,并對(duì)增黑劑進(jìn)行了穩(wěn)定化處理,提高了抗老化性能。
4、提高鍋爐對(duì)燃料的適應(yīng)能力,特別是低質(zhì)燃料的適應(yīng)性。
另外,從工藝配方上著手,縮短制品燒成周期,也是減少產(chǎn)品能耗,提高產(chǎn)能,大大降低生產(chǎn)成本,促進(jìn)產(chǎn)品市場(chǎng)推廣的行之有效的措施之一。