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蜂窝陶瓷蓄热体案例
浏览: 发布日期:2019-05-21
          蜂窝陶瓷蓄热体:以a-Al_2O_3微粉料为主原料,采用粘土、纤维素(CMC)等有机-无机复合增塑剂,加入桐油等作为润滑剂,采用挤出成型法制备刚玉质高温型蜂窝陶瓷蓄热体。用塑性测试仪测定了增塑剂等对泥料可塑性指标的影响;解决了瘠性料难以挤塑成型的技术难题。在制备过程中,引入MgO等矿化剂来降低氧化铝的烧结温度,促进氧化铝陶瓷的烧结,调整材料的矿物组成,控制材料的显微结构,优化材料的热学性能和力学性能等,使其能够应用于高温蓄热燃烧领域。
      
      实验发现,泥料的含水量应该保持在10%~20%的范围内,复合增塑剂含量保持在3~7%为宜。MgO等矿化剂的引入能够有效的促进Al_2O_3陶瓷的烧结,使其能够在1450℃保温1小时的条件下发生烧结。 通过XRD、SEM(带能谱分析)等测试手段测试样品的矿物组成和显微结构;结果表明,引入MgO等矿化剂后,材料在烧结过程中主要形成第二相和一定量的低共溶相填充在Al_2O_3晶粒之间,籍此可以有效控制材料的显微结构。
 蜂窝陶瓷蓄热体的研究:
        基于煤矿乏风热逆流氧化试验,建立该试验装置的关键部件—蜂窝陶瓷蓄热体的传热模型,对工作状态下陶瓷蓄热体的温度场进行了模拟,分析了蓄热体的孔隙率、孔型和操作参数对蓄热体温度的影响规律。结果表明:随着孔隙率的增大,蓄热体蓄热时间变短,蓄热速率增大;在材质和孔隙率一定的情况下,六方孔型蓄热体蓄热速率要大于四方孔型蓄热体;随着气体入口流速的增加,蓄热体的蓄热速率增大,蓄热时间降低。
         在玻璃炉窑等设备上采用的格子砖蓄热式换热器的工作原理,以一种新型材料—蜂窝陶瓷作为蓄热体,结合高频换向阀设计一种蓄热式空气换热器。在该换热器中,烟气和空气在换向阀的 控制下交替流经蓄热体,烟气流过时热量被蓄热体吸收并蓄积,一段时间后阀门切换,冷空气流入,在蓄热体中  得到预热。它具有传热面结构紧凑、比表面积大、流通性能好、耐高温、耐腐蚀、不易积灰堵塞,冷、热流体掺混少,即使蓄热体产生裂纹也不会对换热有大的影响等优点。与格子砖蓄热式换热器比较,其切换周期短,经过换热器预热后的 空气温度比较均匀。