发泡陶瓷作为一种新型的建筑材料,在业内被称为“固废黄金”,其产品原料来源于陶瓷固体废料。通过固废利用,将行业普遍使用的抛光砖渣泥、煤渣、建筑垃圾、河道污泥、矿山废渣等,经过特殊工艺配方制作而成。发泡陶瓷是经过高温烧制、自然发泡生成、气孔间不贯通、不吸水、孔径为毫米级的无机陶瓷材料。
一、发泡陶瓷应用非常广泛
1、运用在商业大楼,能够减轻建筑物自重、优化梁柱结构、改善空间功能、减低搬运成本等优点
2、运用在酒店项目,由于隔音功能强大、健康环保墙体,防水防渗防潮,营造良好的住宿环境
3、运用在住宅项目,有效增加使用面积、健康无毒墙体、提高安全系数、防水无裂纹。
4、运用在地铁项目,提高了安全系数,高强度墙体、防水防潮。
二、发泡陶瓷的经济效益和社会效益
1、经济效益
节能环保:固废利用率高达85-95%,多使用一块发泡陶瓷隔墙板,就能减少一份污染;
超轻质:可降低整体建筑结构10%的钢筋数量;
体薄:每12米墙体可以增加1㎡实用面积;
防水防渗:陶瓷墙板具有极低吸水率,墙体防水防渗,保持长久干燥;
快速安装:传统墙体每人每天砌墙10㎡,而发泡陶瓷隔墙板平均每人每天砌墙50-150㎡,安装速度是普通墙体的5-10倍以上。
2、社会效益
降低耗能:节省80%的材料运输和上建筑楼层搬运能耗及碳排放;
保护环境:减少98%的建筑粉尘和PM2.5排放;
节能:建筑物可永久高效节能;
节约资源:固废利用可节约大量社会资源;
节约用水:减少90%的建筑用水;
环保:节约10%的建筑结构用钢,节约大量铁矿石开采及治炼污染。
发泡陶瓷作为新型的建筑材料,尽管运用非常广泛(除了上述的运用,发泡陶瓷还可进行任意尺寸的加工切割,运用于鱼池、喷泉池,楼台亭榭的雕梁画栋的装饰等)。
前景非常广阔,但由于制品的烧成周期长(14-24小时),日产量非常低,燃料耗用量大(每立方产品大约用气70-120m³天然气),制作成本750-900元/m³,燃气成本在总成本的60%以上,推广起来困难异常。加之近三年的疫情严重影响,几年前刚刚新起的发泡陶瓷生产线纷纷关停,产品市场推广也处于迟滞级阶段。
目前困境时期,解决发泡陶瓷的生产成本、提高产品产能即成为发泡陶瓷产品异军突起的关键点之一。
现阶段,最新研制的红外线升温涂料可有效降低燃料成本的15-25%,也可算是为发泡陶瓷产品成本的降低带来新的突破口。
三、红外线辐射升温涂料
红外线辐射升温涂料又称黑体辐射节能涂料,高温辐射涂料,是由航空发动机工业衍生出的新型节能产品,利用材料的高吸收、高蓄热、高辐射、髙放热的特点强化辐射换热,提高窑炉效率。
该涂料可直接喷涂在各种窑炉耐火材料的表面,如耐火砖、浇注料、保温棉、陶瓷纤维、玻璃纤维、锅炉炉管、格子砖、蓄热体;涂料涂喷在蒸汽锅炉冷水壁的表面,形成一层坚硬的陶瓷釉质硬壳,起到保护炉体,延长炉龄、有效反射炉膛内红外热能的作用,它能显著提高炉膛内传热效果,减少黑烟排放,锅炉结焦程度降低30%以上。
根据窑炉和锅炉类型不同,燃料消耗能量降低8-25%,适合温度为300°C到2000°C以内的窑炉、加热炉、锅炉使用。涂料长期耐温可达1800度,极限耐温可达2000度。
四、节能原理
传热有三种模式:对流、辐射、传导。
一般而言,当炉体温度在 900℃以上时,热量传递以辐射为主,辐射传热是对流的15倍,占80%以上。
高温辐射能量波长大多数集中在1~5μm波段,比如1000℃和1300℃时分别有76%和85%的辐射能量集中在这一波段内,一般的耐火材料在这一波段的发射率很低,而RLHY-2型黑体辐射节能涂料在1~15um波谱范围内都具有很高的发射率。
常温下耐火材料的发射率一般为06~0.8。随着炉温的升高,会大幅度下降,高温下只有0.4~0.5,而RLHY-2型黑体辐射节能涂料一直保持0.9以上的发射率。
根据基尔霍夫定律,材料的吸收率与发射率相等。当物体表面的发射率提高后,它的吸收热量的能力也相应提高。由于在高温条件下,热量传递以辐射为主。当被加热物体表面涂覆纳微米高辐射涂料后,极大提高了被加热体吸收和发射量的能力,在同样的加热条件下,由于传热能力的提高,必将大大提高热能的和利用效率,从而达到节能的目的,从而减少燃料消耗量,为企业节约资金。
五、涂料成分
红外线辐射节能涂料是由黑体辐射材料与耐高温粘结剂组成,其中过渡族元素氧化物和氧化锆、硅酸盐耐火材料,高温掺杂形成固溶体黑体辐射材料,耐高温粘结剂则使涂料牢固地粘合在基体表面。
作为一种物体表面辐射性能的改性材料,具有施工简便、成本低廉的特点和强化辐射传热过程、保护基体材料的优点,因而得到广泛的应用,成为改善工业炉炉内辐射传热、参与调整表面辐射性能的一项重要措施。
对于以辐射传热为主的工业炉来说,提高炉内参与辐射传热的物体表面辐射系数,将有效地强化炉内传热过程,达到节能、增产与提高产品质量的目的。
六、涂料应用
红外线辐射节能涂料,适合多种燃煤、燃气、及耗电的窑炉及锅炉等。如乙烯裂解炉、锅炉、高炉、陶瓷加热体、陶瓷窑炉、隧道窑炉、玻璃窑炉、热风炉、高炉格子砖、轧钢加热炉、热电厂锅炉、供热锅炉、石化加热炉、乙烯裂解炉等。
七、涂料参数
八、涂料特点
1、涂层结构致密,保护内衬,有很好的耐磨、耐腐蚀性,延长窑炉使用寿命5年以上,涂刷在陶瓷纤维上,可有效预防陶瓷纤维掉渣;
2、与基体结合力强,涂层能渗透基体形成过渡层和涂层的结构,耐机械冲击和热冲击,节能效果明显,工业窑炉节能率6%-25%。
3、提高涂料的黑度,使其在波长1~15μm区间,发射率都在0.95以上,并对增黑剂进行了稳定化处理,提高了抗老化性能。
4、提高锅炉对燃料的适应能力,特别是低质燃料的适应性。
另外,从工艺配方上着手,缩短制品烧成周期,也是减少产品能耗,提高产能,大大降低生产成本,促进产品市场推广的行之有效的措施之一。