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耐火纖維制品及施工方法

添加時間:2019年7月2日  瀏覽次數:

耐火纖維制品是以耐火纖維為原料,精加工制成的各種高溫隔熱材料,制品重量輕、熱導率低,是一種新型優質高溫隔熱材料。



1.1耐火纖維

 

耐火纖維又稱陶瓷纖維,是一種人造無機非金屬材料,是由AL2O3、SiO2為主要成分組成的玻璃或結晶相二元化合物。作為輕質耐火隔熱材料用于工業爐窯可節能15~30%。耐火纖維具有如下良好特性:

 

(1)耐高溫性。普通硅酸鋁耐火纖維的使用溫1200℃,特種耐火纖維如氧化鋁纖維、莫來石等使用溫度高達1600~2000℃,而一般的纖維材料如石棉、巖棉的耐火溫度僅650℃左右。

 

(2)隔熱保溫性。耐火纖維在高溫時的導熱率很低,普通硅酸鋁耐火纖維在1000℃時的導熱率為輕質粘土磚的1/3,且熱容量小,隔熱效率高。設計爐襯厚度可比使用輕質耐火磚減薄一半左右。

 

(3)化學穩定性。除強堿、氫氟酸外,幾乎不受任何化學藥品和蒸氣、油類的侵蝕,常溫下不與酸作用,高溫時對熔融鋁、銅、鉛等及其合金不潤濕。

 

(4)抗熱震性。耐火纖維性能柔軟,有彈性,抗熱沖擊、耐急熱急冷性好。設計中耐火纖維爐襯可不考慮熱應力的影響。

 

另外,耐火纖維的絕緣性及隔聲性能也比較好。對于30~300Hz的聲波,其隔聲性能優于常用的隔聲材料。

 

1.2耐火纖維制品

 

散狀耐火纖維原棉通過二次加工,形成纖維二次制品,可分為硬制品和軟制品。硬制品有較高強度,可進行車、鉆等機械加工;軟制品有較大的回彈性,可壓縮、彎曲而不斷裂,如耐火纖維氈、毯、繩、帶等。

 

1.2.1火纖維氈

 

耐火纖維氈是采用濕法加工工藝,將耐火纖維放入含有結合劑的水溶液中均勻混合沉積而成的制品。常用的結合劑有甲基纖維素、乳膠、硅溶膠等。它的表面比耐火纖維毯硬,具有適宜的柔軟性和剛度,施工性能好。

 

耐火纖維氈根據供貨狀態可分為干氈和濕氈。濕氈是將耐火纖維氈在氧化鋁或氧化硅膠體溶液中浸漬,然后封裝在塑料袋內保持濕潤,通常用于難以施工的復雜部位,干燥后表面硬化,抗風蝕性能好。

 

1.2.2耐火纖維毯

 

耐火纖維毯是采用干法加工工藝制成的制品,不含或含少量的結合劑。根據工藝及形狀不同可分針刺毯、折迭毯、毯卷等。針刺毯采用針刺工藝,通過帶有倒鉤的針在纖毯表面上下勾刺而成。具有強度高、抗風蝕性強、收縮小等優點。

 

1.2.3預制塊

 

將殼內為負壓的模具放入含結合劑和纖維的水液中,使纖維向模殼集聚至要求厚度脫模干燥而成;也可用粘結劑將纖維氈粘在金屬網上利用螺栓金屬網固定在爐墻或鋼結構上,施工比較方便。

 

1.2.4耐火纖維紡織品

 

將耐火纖維采用編、織、紡等工藝制成的制品,紗、帶、布、繩等品種,具有耐高溫、耐腐蝕、絕緣好、無毒性等優點,廣泛應用于保溫、隔熱、密封方面,節能效果好,不污染環境,是石棉制品的優良替代品。

 

耐火纖維施工技術

 

各種爐窯中的保溫材料基本上是使用耐火纖維棉,采用填充法施工,將纖維棉在規定的部位填充至需要的厚度,此時耐火纖維主要起絕熱保溫作用。耐火爐襯的施工有層鋪法、疊鋪法、混合法以及耐火纖維噴涂法。

 

2.1層鋪法

 

層鋪法是耐火纖維門內襯施工最早的使用方法。爐襯采用耐火纖維氈,或在耐火纖維與鋼板之間襯以礦渣棉氈或玻璃棉氈。由于層鋪纖維與受熱面平行,因此爐襯高溫收縮大,耐氣流沖刷性能較差,但爐襯熱導率相對減小約20%,有利于絕熱保溫。一般選用鎳鉻鈦合金、鐵鉻鋁合金、陶瓷、氧化鋁等高溫材料做錨固件,用于爐頂時其中心距不大于250mm,用于爐墻時不大于300mm。

 

2.2 疊鋪法

 

疊鋪法常用于加熱爐墻的施工中,將耐火纖維板、毯或氈逐層疊加,并用金屬件或粘結劑將其固定聯為一體。但是受熱纖維與受熱面垂直,耐火纖維高溫收縮較小,耐沖刷性能及高溫性能較好,但爐襯的熱導率比層鋪稍高,并且施工中要注意防止襯體出現通縫。

 

2.3層疊組合結構

 

此方法綜合了層鋪和疊鋪的優點,也就是在內層采用疊鋪法施工,內層和爐體鋼板之間用層鋪,此種結構耐沖刷、耐高溫、收縮小、熱導率較低,但施工復雜。

 

2.4 耐火纖維噴涂

 

近年來,耐火纖維噴涂技術在我國得到很大程度的推廣。它在耐火材料的形狀和施工工藝上有了新的突破,耐火纖維爐襯第二代施工技術應用于工業各行業的爐窯熱工設備,可防止錨固件及爐殼的燒損,降低散熱損失,提高熱效率,加快施工進度,爐襯的整體密封性好,使用壽命長。

 

耐火纖維噴涂是纖維機械化施工的一種新工藝,通過專用纖維噴涂機將經過預處理的散狀耐火纖維棉與專用的結合劑在高壓下同時噴出,纖維和結合劑在噴槍外混成一體噴到工作面上,形成三維網狀結構,如圖1所示。與常規的耐火纖維制品層類似,但噴涂是機械化施工,將整個內襯形成均勻無縫隙、高強度的整體制品結構。

 

 

  語

 

(1)耐火纖維是一種優良的耐火保溫材料,具有優良的特性,是耐火、保溫、絕熱的首選材料。

 

(2)耐火纖維噴涂技術是纖維爐襯第二代施工技術,在工業爐窯的內襯耐火絕熱、保溫中具有廣泛的使用前景。

 

(3)耐火纖維噴涂雖具有優異的特性,但其一次性投資較高,在設計時應因地制宜地選用。

關鍵詞:耐火纖維   陶瓷纖維   耐火纖維制品   
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