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無污染陶瓷纖維是絕熱耐火材料發(fā)展方向

來源:慧聰網(wǎng)作者:梁筱 2016-07-19 閱讀:1907
  

陶瓷纖維是一種纖維狀輕質(zhì)耐火材料,主要化學(xué)成分為硅酸鋁,按其礦物組分可分為玻璃態(tài)纖維和多晶態(tài)纖維兩大類。玻璃態(tài)纖維是物質(zhì)由熔融的流液態(tài)在冷卻中形成的一種無定型的固態(tài)纖維;多晶纖維多采用膠體噴吹法(或甩絲法)成纖,高溫煅燒生成。

 

陶瓷纖維廣泛應(yīng)用于各類熱工窯爐的絕熱耐高溫材料,由于其容重大大低于其他耐火材料,因而蓄熱很小,隔熱效果明顯,作為爐襯材料可大大降低熱工窯爐的能源損耗,在節(jié)能方面為熱工窯爐帶來了一場(chǎng)革命。另一方面它的應(yīng)用技術(shù)和方法對(duì)熱工窯爐的砌筑同樣帶來了一場(chǎng)變革。

 

1、使用現(xiàn)狀

 

陶瓷纖維最早出現(xiàn)在1941年,美國(guó)巴布·維爾考克斯公司用天然高嶺土,經(jīng)電弧爐熔融噴吹成纖維。20世紀(jì)40年代后期,美國(guó)兩家公司生產(chǎn)硅酸鋁系列纖維,并首次應(yīng)用于航空工業(yè);20世紀(jì)60年代,美國(guó)研制出多種陶瓷纖維制品,并用于工業(yè)窯爐壁襯。20世紀(jì)70年代,陶瓷纖維在我國(guó)開始生產(chǎn)使用,其應(yīng)用技術(shù)在20世紀(jì)80年代得到迅速推廣,但主要使用溫度范圍在1000℃以下,應(yīng)用技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單落后。

 

進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,隨著含鋯纖維和多晶氧化鋁纖維的推廣應(yīng)用,使用溫度提高到1000℃~1400℃,但由于產(chǎn)品質(zhì)量缺陷和應(yīng)用技術(shù)的落后,應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方式都受到了局限。如:多晶氧化鋁纖維不能制作成纖維毯,產(chǎn)品規(guī)格單以散棉、纖維塊為主,雖然使用家電隔熱溫度有所提高,但是強(qiáng)度很差,限制了使用范圍,也縮短了使用壽命。

 

含鋯纖維是用熔融法生產(chǎn)的一種用途廣泛、成本較低的硅酸鋁纖維,可大量用作砌筑各種熱工窯爐的熱面全纖維爐襯,目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在這方面的質(zhì)量和應(yīng)用開發(fā)還相對(duì)落后,現(xiàn)在國(guó)外出現(xiàn)了含鉻纖維,使用溫度比含鋯纖維更高,國(guó)內(nèi)還沒有這方面的報(bào)道。

 

2、種類及用途

 

陶瓷纖維的品種主要有:普通硅酸鋁纖維、高鋁硅酸鋁纖維、硅酸鋁纖維(含Cr2O3、ZrO2或B2O3)、多晶氧化鋁纖維和多晶莫來石纖維等。近年來,國(guó)外已經(jīng)成功開發(fā)出(或正在開發(fā))一些新的陶瓷纖維品種,如:鎂橄欖石纖維、陶瓷纖維(SiO2-CaO-MgO系和Al2O3-CaO系)等。陶瓷纖維產(chǎn)品的形態(tài)主要有:陶瓷纖維棉、氈、毯、模塊、紙、布、帶、繩等。

 

陶瓷纖維毯(纖維模塊):多采用自熔式、連熔連甩式生產(chǎn)工藝制成甩絲長(zhǎng)纖維,經(jīng)雙面針刺使纖維交織而成,可直接作為火焰熱面,集耐火、隔熱、保溫于一體,在中性、氧化性及偏還原性氣氛中長(zhǎng)期使用,仍能保持良好的強(qiáng)度、韌性。采用這種纖維毯制成的纖維模塊不含結(jié)合劑,熱穩(wěn)定性好,廣泛應(yīng)用于石化、冶金、電力等保溫耐熱領(lǐng)域。

 

陶瓷纖維板:由陶瓷纖維及結(jié)合劑、添加劑,經(jīng)過制漿、成型、固化、干燥等工序制成。陶瓷纖維板柔韌性好、易切割、強(qiáng)度高,是一種低導(dǎo)熱率、低蓄熱量的新型節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于各種加熱設(shè)備的墻、頂?shù)炔课槐骋r,屬重質(zhì)耐火材料。

 

陶瓷纖維布、帶:主要應(yīng)用于防火門、工業(yè)窯爐隔熱、高溫管道及容器的隔熱。

 

陶瓷纖維繩:主要應(yīng)用于各種工業(yè)窯爐的膨脹縫、高溫管道的纏繞保溫、鋼結(jié)構(gòu)連接處的隔熱等。

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