1 前言
陶瓷纖維是一種廣泛應用于各類熱工窯爐的絕熱耐高溫材料。由于其容重大大低于其它耐火材料,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,在節能方面為熱工窯爐帶來了一場革命。另一方面,由于陶瓷纖維的物理特性完全小同于傳統耐火材料,因而它的應用技術和方法對熱工窯爐的砌筑同樣帶來了一場變革。
2 陶瓷纖維的種類及性能
陶瓷纖維的品種主要有普通硅酸鋁纖維,.高鋁硅酸鋁纖維,含cr2o2, zro2或b2o3的硅酸鋁纖維,多晶氧化鋁纖維和多晶莫來石纖維等。近年來國外已經開發成功或正在開發一些新的陶瓷纖維品種,如鎂橄欖石纖維、sio2-- cao-mgo〕系陶瓷纖維、al2o3-cao系陶瓷纖維和一些特殊的氧化物纖維。
鎂橄欖石纖維是.高溫鍛燒石棉后制得的一種陶瓷纖維。它的化學組成中mgo sio2<1,容重為48—640kg/m3,導熱系數為0.44—0.70(w/m℃,熔點為1600-- 1700℃。鎂橄欖石纖維可以作為石棉代用材料在高溫條件下長期使用。
用溶膠一凝膠法可以生產al2o3纖維、多晶莫來石纖維和z ro2纖維等陶瓷纖維。近年來,采用溶膠一凝膠法還成功開發一種al2o3-y2o3纖維。在這種纖維中al2o3的含量一般為14.7- 54.3%,y2o3的含量為45.7%-85.4%,這種al2o3-y2o3纖維具有耐高溫、高溫強度高、抗高溫蠕變等優點,除可以用作高溫絕熱材料外,還可以用作高溫過濾材料和高溫結構材料的增強材料。
3 陶瓷纖維的應用
3. 1 高溫絕熱材料 近年來,國外在鋼鐵工業越來越多地應用各種陶瓷纖維制品,其應用范圍也在小斷擴展。在各種工業爐應用陶瓷纖維爐襯可以節能20%- 40%,還可以使工業爐的自重降低9 0%,鋼結構重量降低70%。
在高溫工業爐中,不同材質和結構的陶瓷纖維爐襯在燃料燃燒產物和高溫的雙重作用下,爐襯的表面會產生不同程度的結晶和燒結。在這些材質中,使用含鋁陶瓷纖維爐襯的變化較小,使用壽命較長。在爐襯結構方面,以陶瓷纖維毯或模塊爐襯,以及由陶瓷纖維毯和模塊組成的復合結構爐襯較好。在陶瓷纖維爐襯表面涂高溫涂料,或者在陶瓷纖維爐襯和各層纖維之間設置致密層的方法,可以防止高溫氣流進入陶瓷纖維爐襯的內部,因而,可以改進爐襯的絕熱效果,延長爐襯的使用壽命;在陶瓷纖維爐襯的高溫側貼上硬質陶瓷纖維板或模塊也可以起相同的作用。
礦棉,硅酸鋁棉,玻璃鋼制品制造