近年來,陶瓷纖維在高溫窯爐上的應用日益廣泛,并取得了顯著的經(jīng)濟效果。同時,作為耐火材料的增強材料,亦可增加材料本身的強度、抗熱沖擊性和絕熱效果,降低耐火材料的重量。
一、陶瓷纖維在熱工窯爐設備中的用途
1、作為窯爐填充密封材料
窯爐的膨脹縫、金屬部件的間隙處、 輥道窯兩端頭轉(zhuǎn)動部分的孔洞處、吊頂式窯爐的接縫處、窯車及接頭處均可采州陶瓷纖維材料填充或密封。
2、作為窯爐外層隔熱材料
陶瓷窯爐多采用陶瓷散棉或陶瓷纖維氈(板)作保溫隔熱材料,可以減小窯璧厚度、降低窯璧表面溫度。纖維本身有彈性和填充性,可緩解窯壁膨脹熱應力,提高窯爐氣密性:纖維熱容小,對快速燒成有幫助。
3、作為窯爐內(nèi)襯材料
根據(jù)使用區(qū)間溫度要求的不同,選擇合適的陶瓷纖維作為內(nèi)襯材料有以下優(yōu)點:窯璧厚度減小,重量減輕。加快窯爐尤其是間歇窯的升溫速度,節(jié)約窯爐砌筑材料,降低成本;節(jié)約烘窯時間,投產(chǎn)快可延長外層砌體的使用壽命。
4、用于全纖維窯爐中
即窯璧和爐襯均采用陶瓷纖維。纖維爐襯的蓄熱量僅為磚砌爐襯的1/10-1/30, 重量為其1/10~ 1/20。可減小爐體重量, 降低結(jié)構(gòu)費用,還可加快燒成速度。同時陶瓷纖維噴涂爐襯具有表面光滑、氣密性好、絕熱效果好、不易利落、可以用于形狀復雜的爐壁和施工速度快等特點。
在燃料燃燒產(chǎn)物和高溫的雙重作用下,爐襯的表面會產(chǎn)生不同程度的結(jié)晶和燒結(jié)。在這些材質(zhì)中,使用含鋁陶瓷纖維爐襯的變化最小,使用壽命最長。在爐襯結(jié)構(gòu)方面,以陶瓷纖維毯或模塊爐襯,以及由陶瓷纖維毯和模塊組成的復合結(jié)構(gòu)爐襯最好。在陶瓷纖維爐襯表面涂高溫涂料,或者在陶瓷纖維爐襯和各層纖維之間設置致密層的方法,可以防止高溫氣流進入陶瓷纖維爐襯的高溫側(cè)貼上硬質(zhì)陶瓷纖維板或模塊也可以起相同的作用。
二、發(fā)展前景展望
由于能源價格不斷上漲,燃料成本將會成為扼制陶瓷業(yè)發(fā)展的瓶頸,節(jié)能愈加重要,人們對窯爐熱損失愈來愈關(guān)心,有的直接在元有耐火內(nèi)襯表面加貼一層耐火陶瓷纖維以提高熱效率。對于連續(xù)加熱設備如陶瓷隧道窯,早已實現(xiàn)了采用耐火陶瓷纖維用作連續(xù)加熱設備的內(nèi)襯,據(jù)有關(guān)資料報道,快速推板窯與隧道窯中采用耐火陶瓷纖維節(jié)能效果都很顯著。尤其是超高溫加熱,如燒成溫度在1538℃〜1649℃ 的窯爐中,采用耐火纖維的節(jié)能效果最佳。目前,歐美及日本的陶瓷窯爐設備全部采用陶瓷纖維內(nèi)襯。日本將燃氣隧道窯分解為諸如車廂結(jié)構(gòu)進行分節(jié)制造、然后再運抵瓷廠施工現(xiàn)場組裝,這一切都是由于采用陶瓷纖維材枓,大大節(jié)省了窯爐造價,更簡便的緣故。