1、什么是耐火纤维?
答:耐火纤维又称陶瓷纤维,是一种人造无机非金属纤维材料,它是以AL2O3和SiO2为主要成分组成的玻璃相或结晶相二元化合物。把耐火纤维作为工业炉的热面材料或隔热材料,一.般可以节能15%~30%。
2、耐火纤维的主 要特性是什么?
答:耐火纤维的主要特性是耐高温、热导率小、化学稳定性好,而且还具有良好的热震稳定性和抗振性。
(1)高温性能硅酸铝耐火纤维的使用温度为1000~ 1200C,多晶氧化铝耐火纤维可达1600C,有的甚至更高,而一般纤维材料,如石棉、岩棉、矿渣棉等,其最高使用温度般在650C以下 。
(2)隔热性能耐火纤维在高温时的热导率很低,1000C时仅为耐火粘土砖的1/20~1/10,为轻质耐火砖的1/3,而且热容量小,因而隔热效率高。由于体积密度小,用它作隔热层可减薄厚度一半左右。
(3)化学性能耐火纤维耐化学侵蚀的能力要比岩棉和玻璃棉强,除强碱、氢氟酸外,几乎不受各种化学药品和蒸汽、油类的侵蚀。在常温下不与酸作用,在高温下对液态铝专铜、铅、锡及其合金不润湿,因而可用作多种金属熔化炉的隔热材料。
(4)抗热震性 耐火纤维柔软、有弹性,所以抗热冲击,耐急冷急热性好,无论升温和冷却速度多快,都不会碎落破裂。能耐机械振动,但不能承受直接的冲击摩擦。
(5)其他特性耐火纤维的压缩回弹性和透气阻力都较好,而且密封性比砂子还好。根据这一性能,它可以用作砌体膨胀缝、炉门以及台车炉的侧密封和后密封等经常开启部位的密封材料;耐火纤维质地柔软,可加工性好,)用耐火纤维构筑的炉衬既薄又轻,施工方便,劳动强度低。
耐火纤维制品的缺点是:强度低,易受机械碰撞、气流冲刷、物料摩擦作用而损坏;当与熔渣、熔液直接接触时,易受侵入而丧失隔热功能。此外,在高温下长期使用所产生的物理化学变化(如非晶质纤维结晶化和多晶纤维的晶体长大等)会导致制品的损坏。因此,耐火纤维制品不能铺砌炉底,不能承受负载,不能用于气流速度过高、与熔渣熔液直接接触或受机械碰撞作用的部位以及不宜用作以氢气为保护气氛的热处理炉内衬。
3、选用耐火纤维时必须注意哪些问题?
答:选用耐火纤维时必须注意下列事项:
(1)耐火纤维的高温结晶化AL2O3的质量分数为50%的耐火纤维是标准硅酸铝耐火纤维,其最高使用温度为1260C。这种纤维在冷的状态时呈非晶体状态,柔性良好。但经长期高温使用后,纤维发生结晶化,变脆、收缩,而且体积密度增大。温度越高结晶化越严重,过于严重时纤维粉化。
(2)热载荷下耐火纤维的收缩通常耐火纤维产品说明书上,只给出无热载荷或热载荷短时加热的收缩率。例如,在1200C高温加热4~6h,收缩率一般≤4%。但是,在热载荷下,耐火纤维的收缩率远超过此值。选用耐火纤维时,既要考虑工作温度,也应考虑热载荷条件。因此,耐火纤维的安全使用温度应低于标称的最高工作温度。
(3) 可控气氛下选用耐火纤维 在吸热式气氛中,氢不断向耐火纤维渗人,提高其导热性,使炉墙外侧温度提高。耐火纤维是一种低密度多孔隙的材料,氢分子很小,极易渗人。在实际应用中,应增加耐火纤维的厚度50~100mm。在渗碳气氛中碳在耐火纤维上沉积,增加其导热性,可采取烧碳法除去。
(4)耐火纤维的抗风蚀性耐火纤维作内衬使用时,还要能经受炉内气流的冲刷,应具有足够的抗风蚀性。各种纤维制品的最高允许风速所示。对于火焰速度较低的普通烧嘴,各种制品均可使用,采用高速烧嘴时需考虑风速因素。
(5)耐火纤维层的粘结强度耐火纤维往往 和耐火粘土砖.轻质耐火砖以及其他隔热材料组合成具有一定抗压强度的整体炉衬。因此,必须使用耐火纤维增强涂料,以提高其本身强度,并用适当的高温粘结剂与其他筑炉材料粘结。
(6)火焰对耐火纤维的影响T耐火纤维作燃料炉炉衬时,应注意火焰喷射时的长度和角度,火焰不应直接喷射到耐火纤维炉衬上。