Navigasi Artikel
- Pengantar Selimut Serat Keramik
- Klasifikasi berdasarkan Suhu dan Komposisi
- Properti Teknis Utama
- Aplikasi di Seluruh Industri
- Praktik Terbaik Pemasangan dan Penanganan
- Pertimbangan Keselamatan dan Lingkungan
- Studi Kasus dan Tren Masa Depan
1. Pengantar Selimut Keramik
Selimut serat keramik (CFB) adalah bahan insulasi suhu tinggi yang ringan dan terbuat dari serat alumina-silikat. Dengan stabilitas termal hingga 1430°C dan konduktivitas termal yang rendah, mereka banyak digunakan dalam tungku, boiler, dan sistem kedirgantaraan. Panduan ini mencakup jenis CFB, metrik kinerja, dan aplikasi industri, yang memberikan wawasan yang dapat ditindaklanjuti bagi para insinyur dan profesional pengadaan.
2. Klasifikasi berdasarkan Suhu dan Komposisi
Isolasi Selimut Keramik dikategorikan berdasarkan suhu layanan maksimum dan komposisi kimia:
| Jenis | Kisaran Suhu (°C) | Kandungan Al₂O₃ (%) | Fitur Utama |
|---|---|---|---|
| Kelas Standar | 950-1100 | 45-47 | Insulasi serba guna yang hemat biaya |
| Kemurnian Tinggi | 1100-1260 | 47-49 | Peningkatan ketahanan guncangan termal |
| Zirkonia-Ditingkatkan | 1260-1430 | 52-55 + ZrO₂ | Stabilitas suhu tinggi yang unggul |
| Tahan Alkali | 800-1000 | 40-42 + CaO / MgO | Menahan korosi pada tungku semen/kaca |
3. Properti Teknis Utama
3.1 Performa Fisik dan Termal
| Parameter | Standar Uji | Kisaran Khas | Pentingnya |
|---|---|---|---|
| Kepadatan | ASTM C167 | 64-128 kg/m³ | Mempengaruhi isolasi dan kapasitas beban |
| Konduktivitas Termal | ASTM C201 | 0,05-0,12 W/m-K (pada suhu 500°C) | Menentukan efisiensi energi |
| Kekuatan Tarik | ASTM C1335 | 50-150 kPa | Sangat penting untuk daya tahan mekanis |
| Penyusutan Linier | ASTM C356 | <3% (24 jam pada suhu maksimum) | Menunjukkan stabilitas jangka panjang |
3.2 Ketahanan Kimiawi
- Tahan Asam: Berkinerja baik di lingkungan yang mengandung sulfur (misalnya, pemanas petrokimia).
- Resistensi Alkali: CFB yang diberi perlakuan alkali tahan terhadap uap tanur semen.
- Sensitivitas Kelembaban: Memerlukan lapisan kedap air di lingkungan yang lembap.
4. Aplikasi di Seluruh Industri
4.1 Metalurgi
- Lapisan Tungku: Insulasi cadangan di belakang batu bata api dalam tungku pemanas baja.
- Penutup Sendok: Mengurangi kehilangan panas selama transfer logam cair.
4.2 Pembangkit Listrik
- Insulasi Boiler: Dibungkus dengan superheater dan economizer (zona 650-900°C).
- Turbin Gas: Penghalang termal di ruang bakar.
4.3 Petrokimia
- Tungku Kerupuk: Mengisolasi kumparan radiasi dalam produksi etilena.
- Isolasi Pipa: Mencegah kehilangan panas pada pipa bersuhu tinggi.
4.4 Kedirgantaraan
- Nozel Roket: Melindungi struktur dari gas buang (>1200°C).
- Mesin Pesawat Terbang: Tahan api pada unit daya tambahan (APU).
5. Praktik Terbaik Pemasangan dan Penanganan
5.1 Metode Instalasi
| Metode | Deskripsi | Ketebalan Ideal (mm) |
|---|---|---|
| Penumpukan Berlapis | Beberapa lapisan dengan sambungan terhuyung-huyung | 25-50 per lapisan |
| Fiksasi Jangkar | Jangkar logam untuk permukaan vertikal/horizontal | 50-100 |
| Pembentukan Vakum | Modul yang telah dibentuk sebelumnya untuk geometri yang kompleks | Kustom |
5.2 Protokol Keamanan
- Alat Pelindung Diri (APD): Sarung tangan, masker, dan kacamata untuk mencegah iritasi serat.
- Alat Pemotong: Gunakan pisau elektrik atau pisau bergerigi untuk meminimalkan debu.
6. Pertimbangan Keselamatan dan Lingkungan
6.1 Risiko Kesehatan
- Serat Udara: Diklasifikasikan sebagai Kelompok 2B (mungkin karsinogenik) oleh IARC. Mitigasi melalui:
- Pembersihan basah selama pemasangan.
- Enkapsulasi dengan lapisan pelindung.
6.2 Keberlanjutan
- Dapat didaur ulang: CFB bekas dapat diolah menjadi produk papan atau kertas.
- Biopersistensi Rendah: Serat baru yang larut dalam air (misalnya, SiO₂-CaO-MgO) dapat terurai dengan aman di dalam paru-paru.
7. Studi Kasus dan Tren Masa Depan
7.1 Kasus: Insulasi Atap Peleburan Aluminium
- Tantangan: Kehilangan panas yang berlebihan (wol batu asli, tebal 150 mm).
- Solusi: Diganti dengan CFB yang disempurnakan dengan zirkonia 100 mm.
- HasilPenghematan energi 25% dan masa pakai 8 tahun.
7.2 Inovasi yang Muncul
- Campuran Serat Nanofiber: Serat nano SiO₂ mengurangi konduktivitas termal hingga 0,03 W/m-K.
- Integrasi IoT: CFB pintar dengan sensor tertanam untuk pemantauan termal waktu nyata.
