Artikel navigatie
- Inleiding tot keramische vezeldekens
- Indeling naar temperatuur en samenstelling
- Belangrijkste technische eigenschappen
- Toepassingen in verschillende sectoren
- Beste praktijken voor installatie en gebruik
- Veiligheid en milieu
- Praktijkvoorbeelden en toekomstige trends
1. Inleiding tot keramische deken
Keramische vezeldeken (CFB) is een lichtgewicht isolatiemateriaal voor hoge temperaturen, gemaakt van aluminiumoxide-silicaatvezels. Met thermische stabiliteit tot 1430°C en lage thermische geleidbaarheid worden ze veel gebruikt in ovens, boilers en lucht- en ruimtevaartsystemen. Deze gids behandelt CFB-types, prestatiecijfers en industriële toepassingen en biedt bruikbare inzichten voor ingenieurs en inkoopprofessionals.
2. Indeling naar temperatuur en samenstelling
Keramische dekenisolatie zijn gecategoriseerd op basis van maximale gebruikstemperatuur en chemische samenstelling:
| Type | Temperatuurbereik (°C) | Al₂O₃ Inhoud (%) | Belangrijkste kenmerken |
|---|---|---|---|
| Standaard rang | 950-1100 | 45-47 | Rendabele isolatie voor algemeen gebruik |
| Hoogzuiver | 1100-1260 | 47-49 | Verbeterde weerstand tegen thermische schokken |
| Met zirkonia versterkt | 1260-1430 | 52-55 + ZrO₂ | Superieure stabiliteit bij hoge temperaturen |
| Alkalibestendig | 800-1000 | 40-42 + CaO/MgO | Corrosiebestendig in cement-/glasovens |
3. Belangrijkste technische eigenschappen
3.1 Fysieke en thermische prestaties
| Parameter | Testnorm | Typisch bereik | Belang |
|---|---|---|---|
| Dichtheid | ASTM C167 | 64-128 kg/m³ | Beïnvloedt isolatie en belastbaarheid |
| Thermische geleidbaarheid | ASTM C201 | 0,05-0,12 W/m-K (bij 500°C) | Bepaalt energie-efficiëntie |
| Treksterkte | ASTM C1335 | 50-150 kPa | Kritisch voor mechanische duurzaamheid |
| Lineaire krimp | ASTM C356 | <3% (24 uur bij maximale temperatuur) | Geeft stabiliteit op lange termijn aan |
3.2 Chemische weerstand
- Zuurbestendigheid: Presteert goed in zwavelhoudende omgevingen (bijv. petrochemische ketels).
- Alkalibestendigheid: Gealkaliseerde CFB's zijn bestand tegen cementovendampen.
- Vochtgevoeligheid: Vereist waterdichte coatings in vochtige omgevingen.
4. Toepassingen in verschillende sectoren
4.1 Metallurgie
- Ovenbekledingen: Reserve-isolatie achter vuurvaste stenen in stalen herverhittingsovens.
- Pollepel deksels: Vermindert warmteverlies tijdens de overdracht van gesmolten metaal.
4.2 Energieopwekking
- Ketelisolatie: Gewikkeld rond oververhitters en economisers (650-900°C zones).
- Gasturbines: Thermische barrière in verbrandingskamers.
4.3 Petrochemie
- Kraakovens: Isoleert stralingsspiralen in de ethyleenproductie.
- Pijpisolatie: Voorkomt warmteverlies in pijpleidingen met hoge temperaturen.
4.4 Ruimtevaart
- Raketstraalpijpen: Beschermt structuren tegen uitlaatgassen (>1200°C).
- Vliegtuigmotoren: Brandbeveiliging in hulpaggregaten (APU's).
5. Beste praktijken voor installatie en gebruik
5.1 Installatiemethoden
| Methode | Beschrijving | Ideale dikte (mm) |
|---|---|---|
| Gelaagd stapelen | Meerdere lagen met verspringende verbindingen | 25-50 per laag |
| Ankerbevestiging | Metalen ankers voor verticale/horizontale oppervlakken | 50-100 |
| Vacuümvormen | Voorgevormde modules voor complexe geometrieën | Aangepast |
5.2 Veiligheidsprotocollen
- Persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE): Handschoenen, maskers en veiligheidsbrillen om vezelirritatie te voorkomen.
- Snijgereedschappen: Gebruik elektrische messen of kartelmessen om stof te minimaliseren.
6. Veiligheid en milieu
6.1 Gezondheidsrisico's
- Vezels in de lucht: Door IARC geclassificeerd als Groep 2B (mogelijk kankerverwekkend). Verzachten via:
- Nat reinigen tijdens installatie.
- Inkapseling met beschermende coatings.
6.2 Duurzaamheid
- Recycleerbaarheid: Afgewerkte CFB's kunnen worden verwerkt tot karton of papierproducten.
- Lage biopersistentie: Nieuwe bio-oplosbare vezels (bv. SiO₂-CaO-MgO) breken veilig af in de longen.
7. Casestudies en toekomstige trends
7.1 Geval: Isolatie aluminiumsmelterij dak
- Uitdaging: Overmatig warmteverlies (originele steenwol, 150 mm dik).
- Oplossing: Vervangen door 100 mm CFB met zirkonia.
- Resultaat: 25% energiebesparing en een levensduur van 8 jaar.
7.2 Opkomende innovaties
- Nanovezelmengsels: SiO₂-nanovezels verlagen de thermische geleidbaarheid tot 0,03 W/m-K.
- IoT-integratie: Slimme CFB's met ingebouwde sensoren voor real-time thermische bewaking.
