Kuituvuorausten kestävyys polttoainelämmitteisissä teollisuusuuneissa

Julkaisussa käsitellään uunien lämmöneristeenä käytettävien keraamisten kuituvuorausten käyttöön liittyviä ongelmia Suomen teollisuudessa. Kokeellista tutkimusta varten rakennettiin siirrettävä koeuuni, johon asennettiin lämmöneristeeksi yhdeksän erilaista korkealämpötilakuitumateriaalia tai rakennetta. Uunissa poltettiin propaania ja teollisuuden prosessikaasuja 1 300 oC:n lämpötilassa. Kuitueristeille vahingollisia aineita ovat mm. poltettavan kaasun mukana uuniin kulkeutuva alkalimetallipitoinen pöly, koska alkalimetallit alentavat kuitujen sulamislämpötiloja, sekä runsasrikkisen raskaan polttoöljyn palokaasut ja etenkin niitten mukana kulkeutuva vanadiini. Alkalimetallipitoisen pölyn vaikutusta tutkittiin teollisuusuunista otetuista näytteistä ja myös laboratoriokokein. Raskaan polttoöljyn vaikutusta tutkittiin teollisuusuunin seinään asennettujen koepalojen avulla. Koeuuni oli n. 1,5 kuukautta käyttölämpötilassaan. Tämän ajan kaikki tutkitut materiaalit kestivät vahingoittumatta. Vuorauksen pintaosissa alumiinisilikaatti ja alumiinioksidikuidut muuttuivat kiteisiksi ja sintrautuivat osaksi yhteen, mutta zirkoniumoksidipitoisten kuitujen vauriot olivat vähäisempiä. Havaittu eristeitten kutistuma käyttäytyi luokituslämpötilan mukaisesti. Myös tutkitut eristerakenteet kestivät kokeet, joskin eroja oli havaittavissa. Kuitumoduuleista tai erilaisista kuitu huopakerrosten ja kuituhuopamoduulien yhdistelmistä tehdyt rakenteet tuntuivat luotettavimmilta. Lämpötilamittaustuloksista havaittiin, että eristerakenteen sisäisen kaasuvirtauksen estäminen esimerkiksi pinnoitteen tai kerrosten välissä olevan tiiviin kerroksen avulla alensi lämpöhäviöitä ja uunin pintalämpötiloja. Sama vaikutus oli kovetetuilla levyillä ja moduuleilla