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热风炉用耐火纤维保温材料

添加时间:2018年6月1日  浏览次数:

热风炉是高炉的重要附属设备之一,对热风炉需要的总要求是:实现高风温和长寿,因此热风炉的保温工作得到了重视,热风炉用保温材料的选择也就成为了有必要去研究的一个课题。

 在工业窑炉使用耐火保温材料耗材中,除了传统定型耐火保温材料以外,耐火纤维逐渐成为工业生产中一种新型和广泛应用的保温材料。


 

一.耐火纤维的概述

耐火纤维是一种纤维状轻质耐火材料,具有重量轻、耐高温、热导率低、热熔小等优点。随着技术工艺的改进及日趋完善,耐火纤维的使用温度范围已由1200℃以下开始提升到1200~1600℃。成为了更多高温窑炉工程的行之有效的节能材料。

 

二.  耐火纤维按使用温度分类

1. 低档耐火纤维,使用温度800~1100

2. 中档耐火纤维,使用温度1100~1300

3. 高档耐火纤维,使用温度大于1300

 

三. 耐火纤维根据制造材料形态分类

类  别

特  征

实  例

 

散状耐火纤维

 

有弹性、松散状隔热填充料

 

各种散状耐火纤维棉

 

定型耐火纤维

由散状耐火纤维加工成的微孔定型二次制品

耐火纤维毯、毡、板、纸、组件、异性制品、纺织制品

 

不定型耐火纤维

以散状耐火纤维为骨料与粘结剂、添加剂配制而成

耐火纤维可塑料、浇注料、捣打料及涂抹料

 

混配耐火纤维

由晶质纤维和非晶质纤维按一定比例混配制成多微孔定型纤维制品

 

各种混配(纺)耐火纤维制品

 

四. 耐火纤维的特性

1. 耐高温(如二所述)

2. 低热导率,低密度。

在高温区的热导率很低,100℃时,耐火纤维的热导率仅为耐火砖的1/10~1/5,为普通粘土砖的1/20~1/10。由于体积密度小,可大大降低了窑炉的重量和施工厚度。

3. 化学稳定性好

除强碱、氟、磷酸盐外,几乎不受化学物质的侵蚀。

4. 抗热震性好

耐火纤维制品的抗热震性均优越于耐火砖。

5. 热容低

节省燃料,保持炉膛温度,升温快。

6. 可塑性、易施工

用耐火纤维制品筑炉效果好、施工方便、降低了劳动力。

 

五. 常见的几种耐火纤维及其复合材料

(1)石棉及其制品

石棉是中性或酸性火成岩矿床中的一种非金属矿物,属硅酸盐类。纤维柔软,有一定韧性,导热系数0.07w/m·k,最高使用温度400℃,纤维对皮肤有刺激感,其制品有石棉绳、石棉板、石棉布等。但它受成分和成矿条件影响,纤维质量差别较大,成本较高。逐渐为人造岩棉、矿渣棉等取代。人早呀年纤维均匀,导热系数小,且批量生产,成本较低。

(2)玻璃棉

玻璃棉是碱金属氧化物(如氧化钾、氧化钠)融炊而成,属定长玻璃纤维,又称短棉。直径在4-15微米,重量轻,导热系数0.041w/m·k,使用温度不超过400℃,有刺皮肤之感。还有一种高硅氧棉,可耐1000℃以下高温。

(3)硅酸铝耐火纤维

由含Al2O3SiO2的焦宝石熔吹而成。普通硅酸铝纤维使用温度1100℃以下。纤维直径4-6微米。高铝纤维使用温度可达1200℃,密度0.15-0.25g/cm3,导热系数0.135-0.175w/m·k,柔软有弹性,不论升温、冷却多快,纤维不会碎裂。

(4)多晶莫来石纤维

天然或人造莫来石是3Al2O3·2SiO2组成,最高使用温度1200-1400℃,导热系数0.15-0.48w/m·k,化学稳定性和抗震性均好。

 

六. 合理选用粘结剂

耐火纤维用作制品、涂料或贴附于设备表面,如:氧化铝、二氧化硅、磷等无机氧化物配成的高温胶(GX-2型),是适用炉于窑改造时粘贴耐火纤维制品,使用温度1200℃,粘力≥0.12MPa/100X100mm2(湿态),GX-3型高温胶则由有机高分子化合物和胶体二氧化硅、高温氧化物配成,适用温度1350℃,湿态粘力≥0.06MPa/100X100mm2。适用于耐火砖、金属材料与耐火纤维制品之间粘贴。此外,有碱性无机胶,适用温度1300℃,用于耐火纤维制品之间,或与钢板粘合。

 

七. 认真严格的选择材料和严谨施工技术

保温效果的好坏,与保温材料质量和施工质量有直接性的关系。不宜以次充好,不宜以耐低温材料替代高温保温材料。施工时要按照设计的厚度,选用最合适的粘结剂。由于热风炉是高炉的重要部位,甚至可以用仪器检测,以达到万无一失。

 

总结:选择哪一种耐火纤维取决于耐火纤维保温材料的使用温度。为保证达到最佳保温效果,专业的施工技术也是一个关键因素。

为实现热风炉的持续高风温及长寿,直接影响到成本的耗损以及钢铁产量的问题。再者就是现在的节能环保问题也必须在生产作业中考虑进去。因此,选择合适的耐火材料因热风炉的重要性而变得至关重要。

关键词:耐火纤维制品   
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