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陶瓷纖維為熱工窯爐帶來(lái)一場(chǎng)革命

發(fā)布時(shí)間：

2021-11-09

陶瓷纖維是一種纖維狀輕質(zhì)耐火材料，主要化學(xué)成分為硅酸鋁，按其礦物組分可分為玻璃態(tài)纖維和多晶態(tài)纖維兩大類(lèi)。玻璃態(tài)纖維是物質(zhì)由熔融的流液態(tài)在冷卻中形成的一種無(wú)定型的固態(tài)纖維;多晶纖維多采用膠體噴吹法（或甩絲法）成纖，高溫煅燒生成。

　　陶瓷纖維廣泛應(yīng)用于各類(lèi)熱工窯爐的絕熱耐高溫材料，由于其容重大大低于其他耐火材料，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(jié)能方面為熱工窯爐帶來(lái)了一場(chǎng)革命。另一方面它的應(yīng)用技術(shù)和方法對(duì)熱工窯爐的砌筑同樣帶來(lái)了一場(chǎng)革命。

　　陶瓷纖維最早出現(xiàn)在1941年，美國(guó)巴布、維爾考克斯公司用天然高嶺土，用電弧爐熔融噴吹成纖維。20世紀(jì)40年代后期，美國(guó)兩家公司生產(chǎn)硅酸鋁系列纖維，并首次應(yīng)用于航空工業(yè);20世紀(jì)60年代，美國(guó)研制出多種陶瓷纖維制品，并用于工業(yè)窯爐壁襯。20世紀(jì)70年代，陶瓷纖維在我國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)使用，其應(yīng)用技術(shù)在20世紀(jì)80年代得到迅速推廣，但主要適用溫度范圍在1000℃以下，應(yīng)用技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單落后。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，隨著含鋯纖維和多晶氧化鋁纖維的推廣應(yīng)用，使用溫度提高到1000℃～1400℃，但由于產(chǎn)品質(zhì)量缺陷和應(yīng)用技術(shù)的落后，應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方式都受到局限。如多晶氧化鋁纖維不能制做成纖維毯，產(chǎn)品規(guī)格單一，以散棉、纖維塊為主，雖然是用溫度有所提高，但是強(qiáng)度很差，限制了使用范圍，也縮短了使用壽命。

　　含鋯纖維是用熔融法生產(chǎn)的一種用途廣泛、成本較低的硅酸鋁纖維，可大量用作砌筑各種熱工窯爐的熱面全纖維爐襯，目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在這方面的質(zhì)量和應(yīng)用開(kāi)發(fā)還相對(duì)落后，現(xiàn)在國(guó)外出現(xiàn)了含鉻纖維，使用溫度比含鋯纖維更高，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有這方面的報(bào)道。

　　陶瓷纖維的品種主要有：普通硅酸鋁纖維、高鋁硅酸鋁纖維、硅酸鋁纖維（Cr2O3、ZrO2）、多晶氧化鋁纖維和多晶莫來(lái)石纖維等。近年來(lái)，國(guó)外已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)（或正在開(kāi)發(fā)）一些新的陶瓷纖維品種，如鎂橄欖石纖維、陶瓷纖維（SiO2-CaO-MgO系和Al2O3-CaO系）等。陶瓷纖維棉、氈、毯、模塊、紙、布、帶、繩等。[PAGE]

　　陶瓷纖維毯（纖維模塊）：多采用自熔式、連熔連甩生產(chǎn)工藝制成甩絲長(zhǎng)纖維，經(jīng)雙面針刺使纖維交織而成，可直接作為火焰熱面，集耐火、隔熱、保溫于一體，在中性、氧化性及偏還原性氣氛中長(zhǎng)期使用，仍能保持良好的強(qiáng)度、韌性。采用這種纖維毯制成的纖維模塊不含結(jié)合劑，熱穩(wěn)定性好，廣泛應(yīng)用于石化、冶金、電力等保溫耐熱領(lǐng)域。

　　陶瓷纖維板：由陶瓷纖維及結(jié)合劑、添加劑，經(jīng)過(guò)制漿、成型、固化、干燥等工序制成。陶瓷纖維板柔韌性好、易切割、強(qiáng)度高，是一種低導(dǎo)熱率、低蓄熱量的新型節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種加熱設(shè)備的墻、頂?shù)炔课槐骋r，屬重質(zhì)耐火材料。

　　陶瓷纖維布、帶：主要應(yīng)用于防火門(mén)、工業(yè)窯爐隔熱、高溫管道及容器的隔熱。

　　陶瓷纖維繩：主要應(yīng)用于各種工業(yè)窯爐的膨脹縫、高溫管道的纏繞保溫、鋼結(jié)構(gòu)連接處的隔熱等。

　　陶瓷纖維紙：由陶瓷纖維及結(jié)合劑、添加劑，經(jīng)過(guò)制漿、成型、固化干燥等工序制成的，是密封、隔熱的理想材料。可用于各種熱工窯爐膨脹縫、高溫襯墊等部位保溫隔熱。

　　此外，陶瓷纖維還可以用于過(guò)濾和催化劑載體材料、填密材料和摩擦材料、絕熱涂料、增強(qiáng)材料等。

　　陶瓷纖維雖然為高溫工業(yè)領(lǐng)域的絕熱耐火起著重要作用，但也存在很大的生產(chǎn)弊端，尤其是它具有可吸入性，對(duì)環(huán)境及人體有一定的危害，國(guó)外一些企業(yè)加強(qiáng)了對(duì)非晶質(zhì)陶瓷纖維的限制使用。目前，一種生物溶解性非晶質(zhì)陶瓷纖維在絕熱耐火材料市場(chǎng)出現(xiàn)，這種超級(jí)纖維（SiO2-CaO-MgO系陶瓷纖維）屬無(wú)污染的環(huán)境友好型材料。陶瓷纖維產(chǎn)品今后生產(chǎn)趨勢(shì)，就是朝著無(wú)污染、精細(xì)化和多功能化方向發(fā)展，尤其是利用新工藝、新原料，制備高附加值、高科技含量的功能性精細(xì)陶瓷纖維，其生產(chǎn)幾率會(huì)越來(lái)越大，浙江隊(duì)優(yōu)化絕熱耐火材料具有重大意義。

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