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那些说耐火砖不重要的人们,抱歉,让你们失望了!

发布时间:2021/04/22 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:105

是的,我是一块砖头,我叫耐火砖,人们通常把我们应用在工业生产方面,比如钢铁、水泥、电力、玻璃、化工、锅炉等等这些地方,一句话,只要有高温的地方就必须有我们在站岗。

前几天,4月12日阅兵的时候,我在航空舰上也看到了我们的耐火砖伙伴,简直是高大上呀!

是的,别怀疑,别惊讶,这都是真的!

好吧,为了给我们耐火砖产品正名,证明我们也可以高精尖,我们也可以高大上,我就给你们细说一下,看好了!

国产航母001A采用4台国产蒸汽轮机作为动力系统,蒸汽轮机动力来源于锅炉,锅炉烧的好,战舰才有好的战斗能力,而耐火砖是锅炉保持战斗力的重要组成部分。

其中锅炉产生的高温高压蒸汽通过蒸汽轮机的涡轮传动系统,带动螺旋桨旋转,推动舰艇运动。蒸汽在高、低压蒸汽轮机中作功后,排入冷凝器凝结成水,经给水泵回到锅炉中,形成一个闭式的汽水循环。)

高达2000℃的受热面,10cm厚的耐火砖层要保证正面2000℃,背面低于300℃

舰用燃油锅炉使用比普通的高温工业更加严苛的军用耐火砖。锅炉产生蒸汽,到轮机涡轮转动输出功,完成整个循环的过程,被称为郎肯循环,这种循环效率的提高需要,升高进气口蒸汽温度或者降低排气口温度两点来保证;排气口温度的降低依靠冷凝器实现,对于热机效率提升可操作空间有限,所以主要靠尽可能的提高蒸汽压力和温度来保证高的效率。这就对耐火砖有很高的要求。

大型水面舰艇一般采用重油作为燃料,燃料持续燃烧后,炉内温度超过1800℃,有时甚至高达两千度。炉内燃烧产生的热量通过传导、辐射和对流的方式将锅炉内的水加热变成高温高压的蒸汽。既要保证炉内稳定高温来保证轮机的效率,又要让炉内高温不往外蔓延破坏锅炉壁,舰船锅炉的耐火砖厚度不过10厘米左右,但要保证迎火面的温度接近2000℃的情况下,背火面的温度低于300℃,不然锅炉的钢铁外壳就可能发软变形,锅炉就会报废甚至爆炸,因此耐火砖也被成为军舰动力的“护心镜”。

以往我军舰用锅炉采用硅酸铝质耐火纤维材料,耐火砖遇到冲击和振动会发生坍塌,而且耐火温度有限,工作寿命短,需要频繁更换,影响了舰艇机动性和在航率的同时,也产生大量维修成本。耐火砖微不足道,但是它使用的地方金贵。舰用燃油锅炉是大型战舰动力推进装置的心脏,直接连着战斗力。炉膛的耐火砖一旦受损坍塌,战舰就会丧失动力,而且短时间内难以修复。

为研制高性能耐火砖,避免了重点武器装备受制于人。海军工程大学的杨自春团队,采用了新型陶瓷复合材料作为新的解决方案,其中加入了20多种其他材料,以保证耐火砖具备耐热性好、使用寿命长的特点的同时,还具备相当的强度和韧性。

虽然陶瓷材料虽然耐热性好,但传热性能也好,很难做到耐火的同时隔热。传统的做法是在耐火砖中造孔,因为空气是热的不良导体,通过在材料中做出大量微孔的结构来实现隔热。以往的研究中认为孔结构越大、气孔密度越大的材料,隔热效果越好。但杨自春研究中却发现一定范围内气孔直径小的比直径大的隔热效果好,并以此做出的纳米孔超级绝热材料在常温和设定的温度下有比空气更低的绝热系数。

别看军舰上的耐火砖要求这么高,但平时常用的普通高温工业中用到的耐火砖常定义于温度不低于1580℃的材料。