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        耐火纖維的分類及使用溫度
        鎬鉿耐火 2018-01-15

        無機纖維材料分為人造和天然兩類。廣泛使用的主要為石棉、巖棉、玻璃纖維和耐火纖維等品種。各種纖維隔熱材料的分類及使用溫度。

        1、硅酸鋁質耐火纖維

            硅酸鋁質耐火纖維是以耐火粘土熟料為主要原料制成的玻璃纖維與制品。硅酸鋁纖維是一種新型優質絕熱材料,纖維質地柔軟并富有彈性。它具有如下特點:

        (1)密度小。一般在0.08-0.16g/cm3范圍內。

        (2)熱導率低。一般為0.033-0.058W/(m.K)。影響其熱導率大小的,除了密度和溫度外,還有氣氛。在空氣中,熱導率λ與溫度tp之間不再是直線關系,可用下式表示:λt=1.163Aexp(B.t)

        式中  λt-溫度為t時的熱導率;

              A,B-常數,對于硅酸鋁纖維:

                                       A=0.1-0.4p+0.7p2

                                       B=1.9×10-3-2×10-3p

        (3)使用溫度高。最高使用溫度可達1260℃,長期使用溫度為950-1050℃。

        (4)化學穩定性好。硅酸鋁纖維含堿量極低,抗蒸汽、抗水、抗油能力強,除了氫氟酸、磷酸和強堿外,其他的酸堿對它的侵蝕作用很小。

        (5)熱穩定性好。硅酸鋁纖維在溫度劇變的情況下,也不發生剝落解體現象,爐子安裝完畢即可投產。

        (6)施工方便??捎谜辰Y劑直接粘貼,結合力強,不易脫落(粘貼劑必須滿足使用溫度要求)。

            硅酸鋁質耐火纖維是目前發展最快,高溫工業爐窯上應用最多的耐火纖維。主要品種有普通硅酸鋁質纖維,高純硅酸鋁質纖維,含鉻硅酸鋁質纖維和高鋁質纖維等。

        2、硅酸鋁質纖維制品

        (1)纖維棉。纖維棉是加工制成帶、板、毯、氈、纖維塊和纖維噴涂料、搗打料及纖維澆注料的原料。也可直接作高溫爐窯絕熱纖維充填料。

            纖維棉的纖長短不一,為松散狀。體積密度小,熱導率很低而且充填性能好。其主要性能如表:

        (1)纖維氈。纖維氈為纖維交錯粘壓而成具有一定強度的纖維制品。纖維氈可制成高溫板材,施工時不必留膨脹縫,施工使用都方便。氈的寬度為600-900mm,也可增大到1200mm,可以板狀或圓筒狀使用,也可根據施工要求確定尺寸。

        (2)濕纖維氈。纖維氈用膠狀鋁質或硅質無機結合劑浸泡,裝入塑料袋,使其呈濕潤狀態貯存。按施工需要剪裁、切割成各種形狀應用。

        (3)纖維帶。采用加5%-10%有機結合劑或加入無機結合劑,將纖維制成條帶狀制品。加入有機結合劑時制品能保持其強度和繞曲性,而加無機結合劑時,制品繞曲性能差。

        3、硅酸鋁質耐火纖維的性能

        A化學組成

            我國生產硅酸鋁質耐火纖維的化學組成。

        B耐火度及使用溫度

            硅酸鋁質耐火纖維的耐火度多數可達1700℃以上。

            硅酸鋁質耐火纖維的主要化學組成為Al2O3和SiO2,礦物組成玻璃質。這個玻璃質為高鋁玻璃和高硅玻璃兩分相相對獨立存在和互相穿插的結構。因此,在空氣中長期加熱的條件下,于900℃開始有莫來石晶體的析出。耐火纖維的析晶現象,隨溫度的升高而增加,與此同時,莫來石晶體長大。因此使得纖維彈性和強度下降,體積產生收縮,致使纖維粉化剝落。

        硅酸鋁質耐火纖維這種從非晶態的相變過程,造成其性能發生突變性降低。所以,長期安全使用的最高溫度為900℃。短期使用時,普通硅酸鋁質纖維不超過1000℃,高純硅酸鋁質纖維不超過1100℃,高鋁質和含鉻質纖維不超過1150-1200℃。實際上硅酸鋁纖維材料的使用溫度不僅僅與材料的化學成分有關,而且與使用氣氛、燃料和環境條件密切相關。

        C硅酸鋁質纖維的導熱性

            纖維制品為固態纖維與空氣組成的混合結構,空隙率達90%以上。大量低導熱能力的空氣充滿空隙,破壞了固相分子的連續網絡結構。因此,耐火纖維制品的導熱能力低,保溫性能好。耐火纖維制品中的導熱過程包括固體纖維的導熱和空隙中氣體的導熱,以及空隙內氣體的對流換熱和孔壁間的輻射傳熱。實際上耐火纖維的熱導率是綜合傳熱效果的總和。影響耐火纖維制品的熱導率的因素還有體積密度、纖維方向、溫度、爐內氣氛等。

            由于耐火纖維制品中三種傳熱方式同時存在,空隙率比較高,因此,一般熱導率受輻射熱影響較大,并隨溫度升高而增大。

        耐火纖維的熱導率與體積密度的關系:



            一般熱導率隨體積密度增大而降低,但降低的幅度逐漸減小,以致當體積密度超過一定范圍后,熱導率不再降低,反而有增大的趨勢。實際上這種變化規律受到制品的空隙率、氣孔大小及氣孔性質的影響。當體積密度小時(0.01-0.08g/cm3),制品內的氣體對流換熱及輻射傳熱量增加,使得熱導率隨體積密度的減小而呈指數關系增大。當體積密度大于0.096g/cm3時,耐火纖維制品內閉口氣孔比例增加,熱傳遞過程以導熱為主,熱導率隨體積密度的增加而降低。當體積密度達0.24-0.32g/cm3時,固體纖維之間直接接觸點增加,所以隨著體積密度的增加,熱導率的增大的趨勢。因此,耐火纖維的選用,有一個最佳體積密度范圍,一般為0.1-0.16g/cm3。此時,耐火纖維的熱導率最小。

            爐內氣氛對耐火纖維熱導率有較大的影響。如在N2含量為50%,H2含量為50%的氣氛中耐火纖維的導熱率幾乎要比空氣中大1倍;在含H2為100%的氣氛中,比在空氣中大2倍左右。因此,在相同條件下,含氫爐氣的爐襯要比空氣中的厚一倍左右,才能達到同等的絕熱效果。

        耐火纖維制品用作層鋪式爐襯時,纖維方向與熱流同向,熱導率主要取決于制品的導熱能力;采用疊砌式爐襯時,纖維方向與熱流方向垂直,輻射熱量增加,在相同條件下較層鋪式爐襯熱導率大20%-30%。

            山東鋯鉿耐火材料科技有限公司是中國鎢鉬制品行業耐火材料專業供應商,同時是國內唯一一家通過核工業部指定認可的耐火材料供應商。目前在印度、伊朗均設有分公司(Gaoha international refractory technology co., LTD)鋯鉿國際耐火材料科技有限公司。公司面向市場需求和顧客的期望,致力于自行及合作開發各類高技術特種耐火材料制品以及不定形耐火材料,并努力拓展其應用領域。公司依托堅強的技術后盾,研究開發了多種結構異形的耐火材料制品。

            主要產品有氧化鋯制品、氧化鋯空心球制品、氧化鋁空心球制品、高純氧化鋁制品、剛玉制品、剛玉莫來石制品、剛玉十孔爐管、馬蹄形剛玉管、工業氧化鋯、氧化鋯陶瓷造粒粉、電熔氧化物砂粉等多個系列百余種定形產品和不定形制品,產品暢銷全國各省市自治區及海外并普遍得到肯定。咨詢電話:0533-2182811,熱忱歡迎國內外朋友前來合作洽談,共同發展!

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