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    無污染陶瓷纖維是絕熱耐火材料的發展方向

    2022-03-21 14:46:53

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

     

    耐火材料

     

      

          陶瓷纖維廣泛應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,在節能方面為熱工窯爐帶來了一場革命。另一方面它的應用技術和方法對熱工窯爐的砌筑同樣帶來了一場變革。 

     

    1使用現狀

     

       

          陶瓷纖維最早出現在1941年,美國巴布·維爾考克斯公司用天然高嶺土,經電弧爐熔融噴吹成纖維。20世紀40年代后期,美國兩家公司生產硅酸鋁系列纖維,并首次應用于航空工業;20世紀60年代,美國研制出多種陶瓷纖維制品,并用于工業窯爐壁襯。20世紀70年代,陶瓷纖維在我國開始生產使用,其應用技術在20世紀80年代得到迅速推廣,但主要使用溫度范圍在1000℃以下,應用技術相對簡單落后。進入20世紀90年代以后,隨著含鋯纖維和多晶氧化鋁纖維的推廣應用,使用溫度提高到1000℃~1400℃,但由于產品質量缺陷和應用技術的落后,應用領域和應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,產品規格單以散棉、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,目前國內產品在這方面的質量和應用開發還相對落后,現在國外出現了含鉻纖維,使用溫度比含鋯纖維更高,國內還沒有這方面的報道。

     

     

     

    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,國外已經成功開發出(或正在開發)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。陶瓷纖維產品的形態主要有: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、連熔連甩式生產工藝制成甩絲長纖維,經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期使用,仍能保持良好的強度、韌性。采用這種纖維毯制成的纖維模塊不含結合劑,熱穩定性好,廣泛應用于石化、冶金、電力等保溫耐熱領域。

     

      陶瓷纖維板:由陶瓷纖維及結合劑、添加劑,經過制漿、成型、固化、干燥等工序制成。陶瓷纖維板柔韌性好、易切割、強度高,是一種低導熱率、低蓄熱量的新型節能環保產品,廣泛應用于各種加熱設備的墻、頂等部位背襯,屬重質耐火材料。

     

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

     

      陶瓷纖維繩:主要應用于各種工業窯爐的膨脹縫、高溫管道的纏繞保溫、鋼結構連接處的隔熱等。

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