耐火纤维与制品及其在工业炉上的应用.pdf

耐火纤维与制品 及其在工业炉上的应用 主讲人：郝英杰 高级工程师 内 容 一、概述 二、耐火纤维 三、耐火纤维制品 四、各种耐火纤维制品与锚固件参考价格 五、耐火纤维及制品在工业炉上的应用 六、几点看法 一、概述 耐火纤维是1940年英国发明的，也就是后来在1980 年由三家公司组合而成立的现摩根集团，现仍处领 先位置。摩根副总裁，亚洲地区市场开发部负责人 斯坦巴先生于1996年7月1日经院外办来我院，为投 资开发中国市场，了解中国投资环境和进入中国市 场的行情与我们进行了座谈和技术交流。之后的 1997年在上海浦东康桥工业区建立了摩根集团独资 企业的摩限热陶瓷（上海）有限公司，随着的2002 年又成立了宜兴摩根热陶瓷有限公司。前年，又在 荆门成立了摩根凯龙（荆门）热陶瓷有限公司。 去年，又与山东鲁阳联合，成立了摩根鲁阳 热陶瓷有限公司，专门研制生产1600挡的多 晶氧化铝纤维。（说明：摩根于1989年以合 资形式在大连成立了大连摩根耐火材料有限 公司，其主要产品为不定型耐火材料。不是 耐火纤维及制品） 耐火纤维及制品开始用于商业是六十年代初期。 开始由于炉子设计与使用者固于传统使用各种轻 质耐火砖的习惯势力，对这种新产品在工业炉上 的采用多有保守和观望，所以，近二十年发展和 应用很缓慢。我国在工业炉上广泛应用是始于九 十年代，现每座新设计的炉子好像几乎都己少不 了采用耐火纤维及制品。由上述摩根在中国的发 展速度可知，耐火纤维及制品在工业炉领域上越 来越广泛的应用于加热炉、环形炉、辊底式炉、 间歇工作的车底式炉与罩式炉、立式连续退火 炉、立式连续镀锌退火炉及卧式硅钢连续退火炉 等。 而且纤维材质的品种和衬材的结构种类更趋 向工业炉的需要而多样化。初期在工业炉上 的应用，是采用纤维毯层铺的锚固结构（耐 热钢金属锚固件或陶瓷锚固件），这种结构 有其自身的结构缺点，现仅适用于1000℃ 以下的中低炉及炉段的炉衬采用。而 1000℃以上的高温炉衬，则已多采用各种 型式的纤维模块、纤维砖、纤维复合模块 等。 耐火纤维（陶瓷纤维）及制品，是耐火材料 中轻质隔热耐火材料的一种。下面先介绍几 个概念： 什么叫耐火材料？耐火材料一般是指耐火度 在1580℃以上的无机非金属材料。它包括天 然矿石及按一定的目的要求经过一定的工艺 制成的各种产品，且具有一定的高温力学性 能和良好的体积稳定性。 什么叫轻质隔热耐火材料？轻质隔热耐火材 料是指气孔率高，一般为40～85％；体积密 度低，一般低于1.5t／m3；热导率低，一般 低于1.0W／m．K（耐火纤维0.19 W／m．K） 的耐火材料。 什么是耐火纤维？耐火纤维通常是指使用温度在 1000～1100℃以上的无机纤维材料。它既具有一般 纤维的特性，如柔软、高强度，又具有普通纤维所 没有的耐高温、耐腐蚀、抗氧化性能。（石棉和矿 棉等，虽也属纤维，但使用温度都在600℃以下。 如：玻璃棉、石棉、矿棉使用温度＜400℃；渣棉＜ 600℃，并早以用于民用建筑上的防火、隔热、隔音 材料。严格讲它不属于耐火纤维范筹）。 二、耐火纤维 1、耐火纤维的成形工艺筒介 耐火纤维，一般是用天然矿石（高岑土、粘土、 焦宝石），或用氧化铝与二氧化硅混合。含锆、 铬纤维，是在氧化铝和二氧化硅的原料中配加了 锆、铬成分为原料，在高温电弧炉（或钼电阻 炉）中熔炼，经喷吹工艺或甩丝工艺而成纤。目 前国内外所生产的耐火纤维，一般多是采用这两 种工艺方法（另有1600高挡的胶体法）。其中： • 喷吹工艺：喷吹（硅酸铝）纤维是将原料（焦宝 石，粒度3mm，氧化铝和二氧化硅成分约各占一半） 经高温（2000～2200℃）熔化，其熔融液体自出料口 流出，经高压（0.59Mpa）、高速空气或蒸汽通过喷 咀上的“V”型喷眼喷吹，散成多股，并使每滴物料拉 长到一定的细度和长度，即高温熔液在纤维化过程中 骤冷制得。它与纤维化过程中液体的粘度，即表面张