發泡陶瓷作為一種新型的建筑材料,在業內被稱為“固廢黃金”,其產品原料來源于陶瓷固體廢料。通過固廢利用,將行業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,經過特殊工藝配方制作而成。發泡陶瓷是經過高溫燒制、自然發泡生成、氣孔間不貫通、不吸水、孔徑為毫米級的無機陶瓷材料。
一、發泡陶瓷應用非常廣泛
1、運用在商業大樓,能夠減輕建筑物自重、優化梁柱結構、改善空間功能、減低搬運成本等優點
2、運用在酒店項目,由于隔音功能強大、健康環保墻體,防水防滲防潮,營造良好的住宿環境
3、運用在住宅項目,有效增加使用面積、健康無毒墻體、提高安全系數、防水無裂紋。
4、運用在地鐵項目,提高了安全系數,高強度墻體、防水防潮。
二、發泡陶瓷的經濟效益和社會效益
1、經濟效益
節能環保:固廢利用率高達85-95%,多使用一塊發泡陶瓷隔墻板,就能減少一份污染;
超輕質:可降低整體建筑結構10%的鋼筋數量;
體薄:每12米墻體可以增加1㎡實用面積;
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:傳統墻體每人每天砌墻10㎡,而發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、社會效益
降低耗能:節省80%的材料運輸和上建筑樓層搬運能耗及碳排放;
保護環境:減少98%的建筑粉塵和PM2.5排放;
節能:建筑物可永久高效節能;
節約資源:固廢利用可節約大量社會資源;
節約用水:減少90%的建筑用水;
環保:節約10%的建筑結構用鋼,節約大量鐵礦石開采及治煉污染。
發泡陶瓷作為新型的建筑材料,盡管運用非常廣泛(除了上述的運用,發泡陶瓷還可進行任意尺寸的加工切割,運用于魚池、噴泉池,樓臺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),日產量非常低,燃料耗用量大(每立方產品大約用氣70-120m3天然氣),制作成本750-900元/m3,燃氣成本在總成本的60%以上,推廣起來困難異常。加之近三年的疫情嚴重影響,幾年前剛剛新起的發泡陶瓷生產線紛紛關停,產品市場推廣也處于遲滯級階段。
目前困境時期,解決發泡陶瓷的生產成本、提高產品產能即成為發泡陶瓷產品異軍突起的關鍵點之一。
現階段,最新研制的紅外線升溫涂料可有效降低燃料成本的15-25%,也可算是為發泡陶瓷產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能涂料,高溫輻射涂料,是由航空發動機工業衍生出的新型節能產品,利用材料的高吸收、高蓄熱、高輻射、髙放熱的特點強化輻射換熱,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,形成一層堅硬的陶瓷釉質硬殼,起到保護爐體,延長爐齡、有效反射爐膛內紅外熱能的作用,它能顯著提高爐膛內傳熱效果,減少黑煙排放,鍋爐結焦程度降低30%以上。
根據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以內的窯爐、加熱爐、鍋爐使用。涂料長期耐溫可達1800度,極限耐溫可達2000度。
四、節能原理
傳熱有三種模式:對流、輻射、傳導。
一般而言,當爐體溫度在 900℃以上時,熱量傳遞以輻射為主,輻射傳熱是對流的15倍,占80%以上。
高溫輻射能量波長大多數集中在1~5μm波段,比如1000℃和1300℃時分別有76%和85%的輻射能量集中在這一波段內,一般的耐火材料在這一波段的發射率很低,而RLHY-2型黑體輻射節能涂料在1~15um波譜范圍內都具有很高的發射率。
常溫下耐火材料的發射率一般為06~0.8。隨著爐溫的升高,會大幅度下降,高溫下只有0.4~0.5,而RLHY-2型黑體輻射節能涂料一直保持0.9以上的發射率。
根據基爾霍夫定律,材料的吸收率與發射率相等。當物體表面的發射率提高后,它的吸收熱量的能力也相應提高。由于在高溫條件下,熱量傳遞以輻射為主。當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,從而達到節能的目的,從而減少燃料消耗量,為企業節約資金。
五、涂料成分
紅外線輻射節能涂料是由黑體輻射材料與耐高溫粘結劑組成,其中過渡族元素氧化物和氧化鋯、硅酸鹽耐火材料,高溫摻雜形成固溶體黑體輻射材料,耐高溫粘結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、成本低廉的特點和強化輻射傳熱過程、保護基體材料的優點,因而得到廣泛的應用,成為改善工業爐爐內輻射傳熱、參與調整表面輻射性能的一項重要措施。
對于以輻射傳熱為主的工業爐來說,提高爐內參與輻射傳熱的物體表面輻射系數,將有效地強化爐內傳熱過程,達到節能、增產與提高產品質量的目的。
六、涂料應用
紅外線輻射節能涂料,適合多種燃煤、燃氣、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
八、涂料特點
1、涂層結構致密,保護內襯,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,可有效預防陶瓷纖維掉渣;
2、與基體結合力強,涂層能滲透基體形成過渡層和涂層的結構,耐機械沖擊和熱沖擊,節能效果明顯,工業窯爐節能率6%-25%。
3、提高涂料的黑度,使其在波長1~15μm區間,發射率都在0.95以上,并對增黑劑進行了穩定化處理,提高了抗老化性能。
4、提高鍋爐對燃料的適應能力,特別是低質燃料的適應性。
另外,從工藝配方上著手,縮短制品燒成周期,也是減少產品能耗,提高產能,大大降低生產成本,促進產品市場推廣的行之有效的措施之一。