Kuitueristeet korkealämpötiloissa: Toteutus ja käyttö

Aulis Ranne, Markku Hänninen, Jaakko Salmi

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Keraamisilla kuiduilla on niin suuri joukko hyödyllisiä ominaisuuksia korkealämpötilaprosessien lämpöeristämisessä, että ne ovat syrjäyttämässä perinteiset eristeet useimmissa käyttökohteissa.Keraaminen kuitueriste on vielä nuori tuote, ja siitä valmistettavien eristystuotteiden kehitys jatkuu vielä.Tässä tutkimuksessa selvitettiin koeuunin ja simulointimallin avulla kuiturakenteiden ominaisuuksia ja vertailtiin moduulirakenteisten eristetuotteiden ja kerrosrakenteisten eristeseinämien ominaisuuksia ja toimivuutta.Lisäksi tutkimuksessa on arvioitu kuitueristeiden käytön markkinatilannetta lämpökäsittelyä edellyttävillä teollisuudenaloilla ja soveltamista energiateknologiaan.Normaalikokoisen koeuunin, jonka testilämpötilat olivat enimmäkseen 1 300 °C, seinät eristettiin erilaisilla keraamisista kuiduista valmistetuilla rakenteilla.Perinteisempi rakennetyyppi eli moduulirakenne koostuu koko eristevahvuudeltaan keraamisesta kuidusta, kun puolestaan uudempi eristerakenne koostuu kerroksittain toisiinsa liimatuista eristehuovista ja -levyistä, joista kuumimmalla puolella on kuitueristehuopa ja ulkoseinän puolella alemmassa lämpötilassa esimerkiksi mineraalivilla. Kuitueristeet kokonaisuutena selvisivät kokeista hyvin.Kerrosrakenteisissa seinämissä on varmistuttava siitä, että alemman kestävyysluokan eristettä ei sijoiteta liian kuumalle alueelle.Eristeiden lämmönjohtavuus on korkeissa lämpötiloissa 4 - 5-kertainen lähellä ulkopintaa oleviin lämpötiloihin verrattuna.Kuitueristeille on tyypillistä kutistuminen niin, että uunin jäähdyttyä kuitueristeeseen syntyy säröjä, jotka kuumennusvaiheessa pääosiltaan sulkeutuvat.Moduulirakenteisessa seinämässä nämä säröt voivat olla koko eristekerroksen syvyisiä.Kerrosrakenteisessa eristeessä säröt päättyvät kerrosten rajapintaan.Säröjen leveydellä todettiin selvä yhteys kuitueristeen rakenteeseen.Uunin ulkopinnan lämpötilojen ei kuitenkaan todettu säröjen kohdalta nousevan olennaisesti.Kerrosrakenteisen seinämän kohdalta mitattiin hieman alemmat pintalämpötilat kuin moduulirakenteisen.Kuitueristeiden etuja ovat erityisesti lämpötilan vaihteluiden kestävyys, keveys, helppo asennettavuus ja huollettavuus sekä mahdollisuus tehdasvalmistukseen.Näiden etujen vuoksi kuitueristeillä on mahdollisuutensa myös energiantuotantolaitoksissa kuitenkin huomioon ottaen kemiallinen ja mekaaninen kestävyys.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages127
    ISBN (Electronic)951-38-5468-X
    Publication statusPublished - 1999
    MoE publication typeD4 Published development or research report or study

    Publication series

    SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
    Number1975
    ISSN1235-0605

    Keywords

    • thermal insulation
    • ceramic fibers
    • modular structures
    • layered structures
    • furnaces
    • blankets
    • boards
    • mineral wool
    • testing
    • simulation

    Cite this

    Ranne, A., Hänninen, M., & Salmi, J. (1999). Kuitueristeet korkealämpötiloissa: Toteutus ja käyttö. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1975 http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/1999/T1975.pdf