使用温度和使用寿命的关系:
耐火纤维的使用温度和使用寿命与其使用条件(窑炉气氛、腐蚀物质的组成和含量等条件)密切关联。
A、耐火纤维在允许使用温度条件下使用,晶体发育是缓慢的,纤维的性质比较稳定,在氧化气氛中不受外力碰撞的情况下,寿命可达5—10年 。
B、还原性炉气应采用以高纯合成料为原料的纤维作为工业窑炉壁衬材料,并在耐火纤维壁衬表面涂抹防腐涂料,这样不仅提高纤维炉衬的化学稳定性能,并提高纤维炉衬的抗风性能和降低纤维壁衬的加热收缩。为使在还原性气氛下工作的纤维壁衬获得与氧化性气氛下工作相同的绝热效果,还必须根据还原性气氛的组成,通过计算加厚纤维壁衬厚度。
陶瓷纤维模块分类:
1)按陶瓷纤维组件固定方式可划分为硅酸铝纤维模块和硅酸铝纤维折叠块。折叠块—即将体积密度128kg/m3(或96kg/m3)的针刺毯折叠成手风琴状压缩到180—220kg/m3捆扎,在现场施工时插入锚固件固定;模块—即在生产过程中,将锚固件预埋在折叠块内,安装时只需用螺栓、螺母等配合固定即可;
2)陶瓷纤维模块按成型方法的分类
按成型方法不同,陶瓷纤维模块可以分为折叠块、切片块、派洛块、真空成型块。由于多晶莫来石纤维制作方法及晶向结构不同,其纤维长度较短且柔软性差。无法制作成大模块,导致多晶纤维无法大规模应用。现在多晶纤维多使用在浇注料或耐火砖炉墙、炉顶内表面贴块,使用多晶纤维贴块可有效降低炉外壁温度同时减少炉墙蓄热损失。
目前国内陶瓷纤维制造厂家使用的模块形式多为折叠块,该结构使用针刺毯进行折叠,成型时使用机械设备对模块进行预压。由于折叠块制作方法导致表面凹凸不平影响抗冲刷涂料喷涂的效果。切片块就是在此基础之上改进而来,其制作方法与折叠块相同,只是在成型后将纤维毯折叠处切去使模块表面平整。目前国内部分厂家可以生产此种模块。
派洛块是一种全新的模块,其采用的成型方法与上述两种模块完全不同,成型后的模块纤维没有方向性,因此绝热效果优于前两种模块。炉顶纤维模块密度宜选用230kg/m3,侧墙纤维模块密度宜选用220kg/m3。
3)模块种类
根据对应材质的陶瓷纤维毯进行级别分类;
根据锚固件样式的不同,同种材质的模块又可分为几种固定形式。
1)金石耐火生产厂家1050(普通)型耐火陶瓷纤维模块 JSGW-189
2)金石耐火生产厂家1260(标准)型耐火陶瓷纤维模块 JSGW-289
3)金石耐火生产厂家1260高纯型耐火陶瓷纤维模块 JSGW-389
4)金石耐火生产厂家1400高铝型耐火陶瓷纤维模块 JSGW-489
5)金石耐火生产厂家1400铝锆型耐火陶瓷纤维模块 JSGW-689
6)金石耐火生产厂家1430含锆型耐火陶瓷纤维模块 JSGW-589
陶瓷纤维保温块是利用模块打制机把陶瓷纤维毯根据规定的尺寸压制加工而成。压制完成后对规格尺寸及压缩比做二次修正,确保模块尺寸及容重大小。陶瓷纤维保温块通过预埋在模块内部的锚固件与焊接早炉壳上的外置锚固件,使模块与炉壳钢板牢固的结合在一起。模块弹性优良,每一块模块安装完毕后,解开捆扎带,模块与模块间相互挤压,使模块在膨胀方向上形成一个无缝隙的整体,并可补偿纤维炉衬收缩,从而提高了炉衬的保温绝热性能,整体性能良好。
耐火陶瓷纤维是一种有柔性和弹性的材料,所以高温下不必考虑热应力的问题。用耐火砖、浇注料作炉子结构材料时,;炉子必学有大量刚性钢结构。但耐火陶瓷纤维炉衬很容易固定,从而使炉子设计与施工发生重大的变革。
陶瓷纤维模块又称陶瓷纤维组件。随着“模块”生产技术的发展,品种的扩大和技术性能提高,使工业窑炉纤维炉衬突破了传统的结构和施工方法,呈现全新面貌。这表现在以各种叠堆式模块和预制模块炉衬取代传统的层铺式炉衬结构。以预制纤维模块砌筑纤维炉衬的优点有以下几方面。
1.施工简单、安装方便、节省工时。纤维炉衬维修时无需大面积拆除,只需要换损坏部位的纤维模块即可迅速恢复生产。
2.陶瓷纤维模块加工时采取了预压缩,能补偿“模块”在高温下的收缩,不仅减少了纤维炉衬加热线收缩量,同条件下较传统层铺式纤维炉衬可提高使用温度50℃以上。
3.具有优良的抗风蚀性能,传统层铺式纤维炉衬900℃下抗风蚀性能最大为10m/s,而纤维模块炉衬最大抗风蚀性能可达30m/s以上。如预制纤维模块含无机结合剂,其抗风蚀性能可达50m/s。
4.纤维模块的锚固件不暴露于纤维炉衬热面,无需采用昂贵的耐热合金、陶瓷及氮化硅等材质作为锚固件。
陶瓷纤维模块炉衬,属于热流方向与纤维呈垂直布置的炉衬结构。为此,纤维模块炉衬的导热系数值较传统层铺式纤维炉衬导热系数稍高,这在纤维炉衬结构设计时予以考虑。
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