陶瓷纖維現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)熱工窯爐,作為絕熱耐高溫材料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,從而增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.使用現(xiàn)狀
陶瓷纖維屬高效節(jié)能絕熱保溫材料,它既具有一般纖維的特點(diǎn),又具有普通纖維所沒(méi)有的耐高溫、耐腐蝕和抗氧化性能,克服了一般耐火材料的脆性。采用陶瓷纖維材料取代傳統(tǒng)重質(zhì)耐火磚作為工業(yè)窯爐壁襯材料的效果已成為人們的共識(shí)。用輕質(zhì)、低導(dǎo)熱率纖維材料作為工業(yè)窯爐壁襯,工業(yè)窯爐壁襯厚度可減少1/2,質(zhì)量減輕60~80%,還可節(jié)省筑爐剛才30~50%,特別是近幾年研究出來(lái)的全纖維窯爐——即窯壁和爐襯均采用陶瓷纖維。纖維爐襯的蓄熱量?jī)H為磚砌爐的1/10~1/30,重量為其1/10~1/20。因此用陶瓷纖維材料作窯爐壁襯不但可以減小窯壁厚度、降低窯壁表面溫度,加快窯爐升溫速度,而且節(jié)約窯爐砌筑材料,降低成本。
隨著含鋯纖維和多晶氧化鋁纖維的推廣應(yīng)用,使用溫度提高到1000℃~1400℃,但由于產(chǎn)品質(zhì)量缺陷和應(yīng)用技術(shù)的落后,應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方式都受到局限。如多晶氧化鋁纖維不能制做成纖維毯,產(chǎn)品規(guī)格單一,以散棉、纖維塊為主,雖然是用溫度有所提高,但是強(qiáng)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(chǎn)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(guó)內(nèi)產(chǎn)品在這方面的質(zhì)量和應(yīng)用開(kāi)發(fā)還相對(duì)落后,現(xiàn)在國(guó)外出現(xiàn)了含鉻纖維,使用溫度比含鋯纖維更高,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有這方面的報(bào)道。
以陶瓷纖維材料作窯爐壁襯的工業(yè)窯爐最突出的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能。陶瓷纖維制品具有壓縮回彈性,可以用作高溫填密材料。窯爐的膨脹縫、金屬部件的間隙處、輥道窯兩端頭轉(zhuǎn)動(dòng)部分的孔洞處、吊頂式窯爐的接縫處、窯車(chē)及接頭處均可采用陶瓷纖維材料填充或密封。
2.弊端及前景
陶瓷纖維雖然為高溫工業(yè)領(lǐng)域的絕熱耐火起著重要作用,但也存在很大的生產(chǎn)弊端,尤其是它具有可吸入性,對(duì)環(huán)境及人體有一定的危害,國(guó)外一些企業(yè)加強(qiáng)了對(duì)非晶質(zhì)陶瓷纖維的限制使用。目前,一種生物溶解性非晶質(zhì)陶瓷纖維在絕熱耐火材料市場(chǎng)出現(xiàn),這種超級(jí)纖維(SiO2-CaO-MgO系陶瓷纖維)屬無(wú)污染的環(huán)境友好型材料。陶瓷纖維產(chǎn)品今后生產(chǎn)趨勢(shì),就是朝著無(wú)污染、精細(xì)化和多功能化方向發(fā)展,尤其是利用新工藝、新原料,制備高附加值、高科技含量的功能性精細(xì)陶瓷纖維,其生產(chǎn)幾率會(huì)越來(lái)越大,對(duì)優(yōu)化絕熱耐火材料具有重大意義。