Сегодня одной из наиболее актуальных задач в промышленности стоит внедрение новейших технологий энергосбережения. Это происходит потому, что в промышленно развитых странах до 80 – 85% энергоносителей расходуется во время эксплуатации промышленных печей, различного термического и энергетического оборудования. Одним из вариантов решения таких задач является применение волокнистых футеровочных и теплоизоляционных материалов. Волокнистые материалы - это инновационные материалы, сочетающие высокотемпературные, огнеупорные и изоляционные свойства, низкую теплопроводность и малоинеряционность. Это дает возможность широко использовать волокнистые материалы вместо традиционных материалов для футеровки практически всего парка термического оборудования. Муллитокремнеземистые волокна с применением высокотемпературных неорганических связующих являются основой при производстве волокнистых материалов. Материалы характеризуются эластичностью, малой кажущейся плотностью и малой теплопроводностью, трещиноустойчивостью, значительной прочностью на разрыв и на изгиб (особенно мягкие и полужесткие), термостойкостью.

Волокнистые материалы дают возможность создать новые, легкие конструкции футеровок стен и сводов, выполняя при этом функции и огнеупоров и теплоизоляции. Благодаря низкой теплопроводности и низкой плотности материалов толщина футеровки печи значительно сокращается, а соответственно  уменьшаются габариты печи и снижается масса футеровки  в несколько (до 10) раз. Также в несколько раз уменьшается тепло, аккумулируемое во время разогрева. Резко сокращается время разогрева печи, что дает возможность сократить потребление энергоресурсов и уменьшить непроизводительное время работы печи и обслуживающего персонала. Это позволяет говорить о том, что волокнистые материалы малоинерционные. Набольший экономический эффект  дает использование материалов в печах периодического действия и в печах, работающих в так называемом «рваном режиме».

Огромным преимуществом волокнистых материалов является и то, что их применение дает значительное снижение трудоемкости футеровочных работ и высокую ремонтопригодность футеровки при ее механическом повреждении. Волокнистые материалы легки в обработке и не критичны к циклам нагрев - охлаждение. Материалы выдерживают огромное количество теплоосмен (1000 - 2000) без видимых изменений качества материалов.

Зачастую футеровка из волокнистых материалов  многослойная. К примеру, внутренний слой - керамоволокнистая плита, второй - перлитобентонитовый кирпич, а третий - плиты на основе базальтового волокна. Многослойность футеровки позволяет применять лучшие качества всех материалов. Первый слой материалов рассчитан на более высокую температуру эксплуатации. Следующие слои подвержены меньшей тепловой нагрузке и стоят  дешевле. Комбинируюя таким образом материалы можно добиться наилучшего соотношения цены и качества.

Еще одним преимуществом керамоволокнистых материалов является высокая степень черноты. При диапазоне температур 1000 – 1200°С она составляет 0.9 - 0.95. Степень черноты шамота, при таких же температурах, 0.6 – 0.72. Это качество дает возможность создавать на основе керамоловкнистых материалов печи с системами радиационного нагрева. Такие системы включают в себя плоскопламенные и дискофакельные газовые горелки, а также футеровку из огнеупорных материалов на основе керамического волокна, на поверхности такой футеровки происходит полное и эффективное сгорание газа с радиационным излучением тепловой энергии во внутренний объем печи. Системы радиационного нагрева обеспечивают равномерный нагрев, значительное снижение образования окалины на термообрабатываемых изделиях из металла.

Вывод: применение инновационных малоинерционных материалов на основе керамического волокна дает возможность снизить эксплуатационные затраты на энергоресурсы до 40% (в печах периодического действия) и до 25% (в печах непрерывного действия), а при реконструкции старых печей  энергоэффективность становится ещё больше (до 60%). Срок окупаемости материалов при использовании для печей периодического действия около 6 месяцев, для печей непрерывного действия - 1-1,5 года. Таким образом, можно достичь значительной экономии энергоресурсов, увеличить производительность термического оборудования и повысить качество выпускаемой продукции.

На основе материалов сайта www.niiterm.com