耐火纤维你知几多
2019-8-1 泉源： 作者：佚名 欣赏次数：4843
耐火纤维具有一样平常纤维的特征，如柔软、有弹性、有肯定的抗拉强度，可以进一步把它加工成种种纸、线、绳、带、毯和毡等成品；又具有一样平常纤维所没有的耐低温、耐腐化功能。作为耐火隔热质料，已被普遍使用于冶金、化工、机器、建材、造船、航空、航天等产业部分。
开展简史
1941年美国巴布科克与威尔科克斯公司 (Babcock&WilcoxCo．)的中间研讨所，发明用紧缩氛围喷吹高岭土熔体的流股，失掉一种外形和石棉类似的纤维。后于1954年发布 了这种纤维的消费设置装备摆设和工艺专利，并正式投入消费。20世纪60年月初，美国开展了耐火纤维成品的消费工艺，并将技能传到日本和欧洲。60年月中期，列国开端接纳耐火纤维毯、耐火纤维湿毡取代耐火砖，作产业炉内衬，并连续研制出高纯乐鱼纤维、高铝耐火纤维等新种类。70年月又研制乐成多晶纤维，并失掉敏捷开展，1974年英国帝国化学产业公司(Imperial ChemicalIndustries Ltd)起首建成一套消费多晶氧化铝纤维的半产业实验安装，1979年建成年产500～700t。的产业消费线。80年月日本又研制出含Al2O3 80%的莫来石质纤维，美国也消费Al2O3 72%的莫来石质纤维。利用范畴从热处置炉扩展到加热炉等低温范畴。
中国从20世纪70年月初开端试制乐鱼质耐火纤维，并乐成地用于产业炉。80年月在纤维的底子实际，新产品开辟和推行使用方面都获得很猛进展。已乐成地研制出Al2O3 72%，Al2O3 80%，Al2O3 95%3种多晶质耐火纤维。在实验室还研制乐成ZrO2多晶纤维。
分类
耐火纤维分为非晶质(玻璃态)和多晶质(结晶态)两大类。非晶质耐火纤维，包罗乐鱼质、高纯乐鱼质、含铬乐鱼质和高铝质耐火纤维。多晶质耐火纤维，包罗莫来石纤维、氧化铝纤维和氧化锆纤维。(表1)也有按耐火纤维最高容许利用温度分类的。
特征
耐火纤维照旧精良的红外辐射质料，具有精良的热才能和红外加热效应，利用耐火纤维成品可无效浪费动力，是抱负的节能增效质料。消费理论证明，将耐火纤维使用于一连加热产业炉可节能15%以上，用在间歇式产业加热炉可节能30%以上，同时可进步消费率和改进产品格量，完成炉体布局轻型化、大型化，综合功能好。
耐火纤维柔软、弹性好，照旧抱负的密封质料，由于具有绝缘、消音、抗氧化、耐油和耐水功能，施工利便，因而在冶金、建材、煤油、化工、船舶、电力、航天等范畴使用普遍。
多晶耐火纤维是20世纪70年月初继非晶质耐火纤维之后开展起来的新型低温隔热质料，次要用在事情温度高于1400℃的低温窑炉，可节能25%～40%。多晶耐火纤维还可作为复合加强质料和催化剂载体，使用结果精良。多晶耐火纤维也可使用于宇航导弹和原子能范畴。国际上已产业化消费和使用的多晶耐火纤维次要有多晶氧化铝纤维(Al2O380%～90%，SiO221%～20%)、多晶莫来石纤维(Al2O372%～79%，SiO221%～28%)和多晶氧化锆纤维(ZrO292%，Y2O38%)等。
动力题目曾经惹起天下列国的普遍存眷，一方面动力斲丧在逐年增长，
另一方面动力使用率仍非常低下，在我国这一抵牾体现得尤为突出。我国热工窑炉方面的动力使用率仅为兴旺国度的50%～60%，节能质料的研讨开辟已成为质料范畴面对的紧急义务，耐火纤维由于其具有优秀的保温隔热功能而成为节能质料的开辟热门。
外洋多晶耐火纤维的研讨开辟起步较早，消费技能已趋成熟，工艺波动，纤维成品综合功能良好，已在很多范畴取得使用。
作为多晶耐火纤维的次要种类，多晶氧化铝纤维具有优秀的性价比和宏大的贸易代价。自20世纪70年月以来，很多兴旺国度投入少量精神研制开辟多晶氧化铝纤维。以英国的ICI公司为例，该公司已有20多年消费多晶氧化铝纤维的汗青，消费的多晶纤维利用温度可达1600℃。外洋多晶耐火纤维不但用作低温绝热质料，并且还用作初级陶瓷、金属和塑料的加强质料。
国际多晶耐火纤维次要以多晶莫来石纤维和多晶氧化铝纤维为主，20世纪70年月末，洛阳耐火质料研讨院和上海第二耐火质料厂开端多晶莫来石纤维的开辟。现在国际多品莫来石的消费多以氯化铝水溶液和金属铝粉为质料，接纳胶体法举行消费。次要用于利用温度为1350℃～1400℃的陶瓷贴面。由洛阳耐火质料研讨院研制消费的多晶氧化铝纤维(Al2O380%～95%)次要用于1500℃～1650℃的低温窑，年产量为80吨。
我国制造多晶氧化铝纤维次要接纳胶体工艺法，将铝盐制成溶液，加热紧缩，
制成纺丝胶体，然后在特定条件下成纤和热处置，取得多晶氧化铝纤维。与外洋相比，国际多晶耐火纤维在技能程度和产品格量上都还存在肯定差距，消费工艺和配备也绝对落伍。
多晶耐火纤维属高等新型绝热质料，具有很大的开展潜力。以后的开展偏向是研制一系列具有更高利用温度和更佳利用功能，能满意种种特别要求的多晶耐火纤维相干成品。以多晶耐火纤维为质料消费纤维浇注料、可塑料以及涂料等来替换耐火砖及不定型耐火质料等传统耐火质料，可充实发扬多晶耐火纤维质料在节能、环保等方面的优秀功能，拓展多晶耐火纤维的利用范畴。
2次要用处
1、种种隔热产业窑炉的炉门密封、炉口幕帘。
2、低温烟道、风管的衬套、收缩的讨论。
3、煤油化工设置装备摆设、容器、管道的低温隔热、保温。
4、低温情况下的防护衣、手套、头套、头盔、靴等。
5、汽车发起机的隔热罩、重油发起机排气管的包裹、高速赛车的复合制动摩擦衬垫。
6、保送低温液体、气体的泵、紧缩机和阀门用的密封填料、垫片。
7、低温电器绝缘。
8、防火门、防火帘、灭火毯、接火花用垫子和隔热掩盖等防火缝成品。
9、航天、航空产业用的隔热、保温质料、制动摩擦衬垫。
10、深冷设置装备摆设、容器、管道的隔热、包裹。
11、高等写字楼中的档案库、金库、保险柜等紧张场合的绝热、防火隔层，消防主动防火帘。
喷涂技能
耐 火纤维以耐低温(1000~1400)℃、耐振动、尽热、吸声和分量轻等好处，已代替砖布局和浇注料而成为耐火、保温、隔热、隔声、防火的优选质料，在冶金、煤油、化工、机器、修建等行业失掉普遍使用。传统的耐火纤维的施工技能次要指的是耐火纤维成品的施工技能。接纳粘贴、拼接等技能和工艺举行施工，施工 难度大、速率慢，质量控制难、接缝多，全体性差，利用工人休息强度大，情况恶劣。耐火纤维喷涂技能是纤维施工机器化的一项新技能新工艺。该技能是利用纤维喷枪，联合剂经过隔阂泵匀称地喷进纤维，二者在喷枪出口混淆间接喷涂到事情外表上，构成三维网络状成品布局。克制了传统施工技能的缺陷，有利于前进财产 炉窑的热服从。
品种
以耐火纤维为次要质料制成的隔热耐火成品通称为耐火纤维成品。耐火纤 维分为非晶质（玻璃态）和多晶质（结晶态）两大类：非晶质耐火纤维包罗乐鱼质、高纯乐鱼质、含铬乐鱼质和高铝质耐火纤维；多晶质耐火纤维包罗莫来石纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维。耐火纤维成品的最高利用温度因成品纤维种类、炉内氛围而差别，一样平常在（1100~1500）℃。
使用 于低温耐火质料的联合剂种类单一，功能各别。依照联合剂的化学性子分为无机联合剂和无机联合剂。无机联合剂次要有硅酸盐类、铝酸盐类、磷酸盐类、硫酸盐类、氯化物类和溶胶；无机联合剂包罗天然无机物和无机分解物。使用于耐火纤维喷涂技能的低温联合剂一样平常是硅酸钠。
岩棉在保温、隔热上具有精良的功能，代价廉价，事情温度在（－268~700）℃之间。可用于一连事情温度在600℃以下的炉窑及管道衬层尽热保温。
硅 酸铝系耐火纤维密度在（250~300）kg/m3条件下导热系数最小。尺度型平凡乐鱼纤维、高铝纤维喷涂辨别用于事情温度在1000℃、1200℃以 下的热工设置装备摆设，作耐火、隔热、保温层，高铝与含错复合纤维及含错纤维喷涂使用于1300℃左右的低温炉窑。
常用乐鱼系列联合剂 属热硬性联合剂。在允许的事情温度范畴内，联合剂身分、配比应有助于构成粘结链和网络布局，既需疾速促凝、固化后不紧缩，又要具有匀称、疏散、运动性，分身初始强化度和热态烧结功能。热硬性联合剂的耐火度不低于1750℃，粘度（6.0~8.0）×10-3Pa·s。
使用
1．使用范畴
耐 火纤维成品有许多好处，但其强度和耐火砖、高强度浇注料相比，照旧有较大差距，故耐火纤维成品实用于间接与炉衬打仗、无颗粒气流冲洗及燃气流速 ≤20m/s（若喷涂外表涂料可加强抗气流冲洗才能）的种种财产炉窑的耐火衬里和复合炉衬的保温层。采自中国资产管理网。别的，经过纤维质料的选用，塔、罐、容器等的外保温也可用纤维成品。喷涂技能是耐火纤维施工技能的改良和前进，施工速率快，质量较好。合适利用耐火纤维成品的布局异样合适喷涂技能的使 用。
2．特点及良好性
现在国际大局部炉窑的炉墙仍接纳砖砌层布局，其缺陷是焚烧升温时，蓄热量大，升温速率慢，热耗增长；保温结果差，散热丧失大，事情情况恶劣；热惰性大，不合适主动化控制熄灭。
对 于复合布局的内衬，炉衬质料由耐火砖至浇注料开展到轻质纤维毡、毯、块等，虽然在肯定水平上前进了炉窑技能功能目标，但纤维成品的施工工艺落伍，施工质量难以包管，内衬的寿命遭到较大影响。次要缺陷是人力投进大，施工速率慢，施工质量很难控制；纤维成品间有贯穿式直缝，密封性差，易窜火；球面及异型布局难 以施工，维修和抢修难。
关于加热炉等财产炉衬来说，纤维喷涂质料接纳优质纤维原棉，高功能纤维系列联合剂为质料，在一次性全体喷涂历程中构成网络布局，与其他施工办法相比，具有以下好处：
(1)一次性喷涂所取得的衬层无接缝，无效地制止了纤维成品在低温下的定向紧缩，消弭了窜气、露点腐化等对炉壳、锚固钉的危害，强化了密封、保暖和耐火功能，前进了财产炉窑的热服从。
(2) 纤维喷涂技能可以低落庞大形面，如球面、拐角、炉门及排烟管联合处等部位全体锚固的施工难度，前进了异形联合处的密封功能。衬层巩固、匀称而平整，具有较强的抗腐化才能。喷涂施工利便、机动，锚固钉用量少，且所有埋在纤维炉衬里，无效避免钉头烧损，制止热短路。
(3)喷涂纤维衬层具有比平坦毡、毯较低的导热系数，比立展折叠块有较好的热强度，锚固件埋于喷涂层内不间接通报热量，节能达15%~30%。
(4)喷涂层经济公允，可以依据财产炉工况，接纳多种纤维分层复合喷涂，有利于完成复合质料传热机理的温度梯度散布，低落衬层质料的综合造价。
(5)耐火纤维喷涂速率比惯例施工办法前进4.5倍，尤其对抢修工程更具有下风。涂层布局属柔性子料，喷涂施工完工后即可投进利用，增加近4/5的烘炉工夫。
质量控制
1．衬里施工时期直至烘炉时的情况温度不得低于5℃，旱季施工应有防雨步伐，用木塞或牛皮纸将加热炉一切接受内孔及熄灭器孔所有封堵精密。
2．钢布局除锈尺度应到达St3级。锚固钉焊接根部应满焊、无咬肉，垂直偏向≤5mm，高度偏差±2mm，间距偏差±5mm。
3．依据喷涂衬里的厚度分层喷涂耐火纤维，每层间挂不锈钢网，衬里应将锚固钉完全掩盖，且内外表与锚固钉顶端应有（25~30） mm的距离，喷涂历程中严禁利用回弹料。
