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陶瓷纖維的節能和效果

2019-04-22 16:32:00

  近年來陶瓷纖維在高温烧成窑炉方面的应用前景日益扩大,以陶瓷纖維制成的耐火毡、毯类制品,最高使用温度可达到1649℃。它以隔热效果好,使用简便,特别是蓄热小等特征,普遍采用于各式窑炉中,大大显示出很高的节能效率。

  (1)品种与性能:陶瓷耐火纤维最重要的指标是纤维的直径与热稳定性。陶瓷工业中常用的是al2o3sio2纤维,根据al2o3的含量高低分为不同的使用范围,也在其中引入cr2o3材料以提高其耐火与抗氧化特性。一般氧化铝含量高、氧化铁等杂质含量低的纤维制品呈纯白色、引入氧化铬的纤维呈销带奶黄调的颜色。陶瓷纖維的平均直径为22—33微米。

  纖維細、密度小、導熱率低者使用溫度高。若纖維粗、密度大時使用效果不理想。纖維的熱穩定性指標更爲重要。al2o3-sio2纖維各種富富二代在线91精品视频在1260℃的線收縮範圍爲35—88%之間。收縮量也直接影響到熱穩定性。由于纖維導熱率低、密度小、重量輕,在設計建造窯爐時均采用較輕的鋼架支撐結構,從而使陶瓷窯爐的發展進入“窯爐輕量化”時代。纖維蓄熱小、適應快速升溫、冷卻燒成方式。

  纖維有柔性可加工成帶凹槽或開口的制品,且具有良好的抗機械震動與沖擊的能力,化學穩定性也較好,這些優點爲新型窯爐的發展,並波及到陶瓷工藝、富富二代在线91精品视频的發展産生重要的推動作用。

  目前陶瓷纖維制品有:毡、毯、砌块、散状纤维、纤维纸及真空成型的各种制品,工作范围一般在871—1427℃,特殊情况下可短期在极限温度以上的高温下使用。 散状纤维分清过渣或未清过渣两种:加润滑剂或未加润滑剂者;长、短纤维掺合一起者等。几种纤维亦可掺合使用。未经清渣纤维价格最便宜,可用于填充接缝处的填料。加入润滑剂的纤维制品便于操作施工,粉尘小。安装纤维时散入空气中的粉尘虽无很大毒害,但会导致皮肤发痒或刺痛咽喉,故在施工时要注意防护。

  (2)砌筑方法与注意事项:耐火纤维毡、适用于窑炉内衬可大大提高节能效率。一般使用有机粘合剂使纤维卷合成筒形或薄板形织物。窑炉内壁采用高温轻质耐火砖砌筑后,可用陶瓷纖維耐火毡粘贴成内衬,经烧成后,纤维毡或板形成一定的刚性并具有令人满意的回复能力,冷却时能弹回使接缝绷紧。

  砌築纖維通常有兩種方法:一是將氈毯一層一層敷貼,再用栓杆鉚接起來,一般在1222℃以下采用耐溫金屬栓杆,1223℃以上采用陶瓷質鉚接件。

  靠熱面一端用散狀纖維和耐熱水泥填充。采用陶瓷質鉚接件還可防止因碳素沈積引起的纖維變質。第二種方法是采用預制組合件、即用氈毯堆疊而成的預制件或用寬305mm的氈毯折疊成手風琴式的預制件。兩者相比,後者因緊挨爐殼到熱面均爲同樣材料,節能效率更高、但成本較高。

  溫度升高時,纖維預制件砌築形成的接縫需用有伸縮性的纖維鑲嵌。用預制組合件安裝方便、迅速且維修方便,只需將損壞部分替換下來。

  就熱效率來說,層層敷貼方式明顯優于預制組合件。因爲前者的纖維方向垂直于熱流,堆疊形的預制組合件纖維方向平行于熱流,兩者的導熱量差值約爲20—40%,如手風琴狀折疊的預制組合件則介于兩者之間,它的纖維方向對于熱流既平行又垂直。

  (3)发展前景展望:由于能源价格不断上涨,燃料成本将会成为扼制陶瓷业发展的瓶颈,节能愈加重要。人们对窑炉热损失愈来愈关心,有的直接在原有耐火内衬表面加贴一层耐火陶瓷纖維以提高热效率。在加贴前必须将窑壁上明显的裂纹或剥落部位修复好。

  不過隔熱耐火磚與耐火纖維也不能任意濫用。迄今爲止如堿性吹氧煉鋼爐、水泥回轉窯等內襯,由于高溫化學侵蝕嚴重,都暫時不能用纖維作內襯。

  对于连续加热设备如陶瓷隧道窑,早已实现了采用耐火陶瓷纖維用作连续加热设备的内衬,据有关资料报道,快速推板窑与隧道窑中采用耐火陶瓷纖維节能效果都很显著。尤其是超高温加热,如烧成温度在1538℃—1649℃的窑炉中,采用耐火纤维的节能效果最佳。

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