'r.
«o*c «oo°c
Ryi.ll. Porównanie wpływu temperatury na zmianę przewodnictwa cieplnego mat z włókien w zależności od orientacji włókien wzgęldem gradientu temperatury 1 gęstości pozornej tworzywa
Mitów posorttt, l«Ai
w jednym przypadku równoległy a w drugim prostopadły do warstewek elementarnych. W badaniach użyto włókien mineralnych, ponieważ nie dysponowano matą z włókien glinokrzemianowych o grubości 50 mm, a takie były wymagania aparaturowe.
Pomiaru przewodności cieplnej dokonano metodą radialnego przepływu ciepła w stanie ustalonym. Wyniki pomiarów przedstawiono na rys. 10.
Rys.10. Przewodnictwo cieplne w zależności od orientacji próbek względem gradientu temperatury
Jakkolwiek różnice teksturalne między badanymi próbkami nie były znaczne, i wpływ orientacji próbek na przewodnictwo cieplne nie jest tak silny, jak w przypadku próbek o pełnej orientacji, to uzyskane wyniki wskazują, że wpływ ten nie jest bez znaczenia. W niskich temperaturach różnice są minimalne, ale ze wzrostem temperatury nasilają się. Na rys. U przedstawiono uzyskane wyniki pomiarowe w ujęciu umożliwiającym ocenę narastania różnic przewodnictwa cieplnego ze wzrostem temperatury i wpływ gęstości pozornej.
o.»r
o.i
O.l 0.1 o.t 0.I #.l 0.00 0,00
Z tego wykresu wynikają ważne wnioski dla optymalnego stosowania lekkich wyrobów z włókien:
- ze wzrostem temperatury nasila się różnica przewodności w kierunku prostopadłym do powierzchni maty w stosunku do kierunku równoległego do powierzchni maty,
- różnice te nasilają się przy przechodzeniu od wyrobów o większej gęstości pozornej do wyrobów lżejszych,
- uwzględniając silny wpływ • gęstości pozornej na przewodnictwo w wysokich temperaturach należy stwierdzić, że sposób ułożenia mat w stosun ku do gradientu temperatury dla typowych temperatur stosowania tworzyw z włókien glinokrzemianowych będzie miał bardzo istotne znaczenie.
Podsumowanie
Przedstawiono zasady optymalizacji własności izolacyjnych wyrobów z włókien glinokrzemianowych. Znaczne efekty ekonomiczne, wynikające z właściwego doboru termoizolacyjnego dla danych warunków termicznych wynikają z uwzględnienia wpływu gęstości pozornej wyrobu i sposobu orientacji włókien w wyrobie w stosunku do gradientu temperatury.
W chwili obecnej w kraju nie produkuje się wyrobów z włókien glinokrzemianowych o wyższych gęstościach pozornych niż 160 kg/m3 [6J. W planach Skawińskich Zakładów Materiałów Ogniotrwałych jest uruchomienie w najbliższej przyszłości produkcji nowych rodzajów tworzyw izolacyjnych z włókien glinokrzemianowych o gęstościach do 350 kg/m3. Z chwilą pojawienia się tych wyrobów na rynku użytkownicy będą mieli możliwość wykorzystania danych zawartych w niniejszym opracowaniu z korzyścią dla tak ważnego obecnie problemu obniżenia zużycia energii w każdym procesie technologicznym. *
4. Literatura
L FJł. Finder, "Energy conserving ceramie fiber linings for beat treating furnaces", Industrial Heating, 5 (1974) 74-81
2. Katalog firmy RATH
3. Eschner, “Ceramic fibres with aluminiumoride contents of 45 up to 95% and their high temperaturę behaviour", Wannę Gas International, 7/8 (1984) 357-363
4. K., Haya&hi i ii., "Thermal Conductivity of Insulating Ceramic Fibres at High Ifcmperatu-res", J. Ceram. Soc. Japan, 8 (1987) 403-411
5. S. Scrkow&ki, "Kształtowanie struktury i własności kierunkowo krystalizowanych eutektyk tlenek-metal w układach AljOj-OjOj-Mo-O", Zeszyt Naukowy Politechniki Śląsk, seria "HUTNICTWO" ł 34, Gliwice 1989
6. TL Pachel, "Uruchomienie produkcji izolacyjnych ogniotrwałych wyrobów włóknistych w Skawińskich ZMO", referat wygłoszony na Konferencji naukowo-technicznej 28-29 listopada 1991 r, Skawina (praca niepublikowana)
42