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无污染耐火材料陶瓷纤维产品应用的基本知识

发布时间:2015-12-01 09:59 文章来自:http://www.zztynh.com/ 作者:admin
在近代,自从技术革命后诞生的新生代产品陶瓷纤维后,我们的生活得到了跨时代变化。今天我们就一起分享下无污染耐火材料陶瓷纤维产品应用的基本知识。
一、硅酸铝耐火纤维的设计参数
通过对耐火纤维受热过程中,特别是使用中出现的一系列问题的研究和实验。耐火纤维在使用过程中出现的变化,可以归纳如下:
1、由于再结晶,烧结过程新相产生以及无机结合剂同纤维之间的反应,造成纤维发
生收缩。达到一定温度时,因晶粒生长加快和烧结过程加速,纤维材料在受热作用下而损毁。这就提出了以下问题
l 在设计应用耐火纤维时,必须明确耐火纤维受热收缩与温度的相关关系以及预期的寿命。 在应用耐火纤维时,必须明确耐火纤维的弹性和抗热震性能。
2、在应用耐火纤维时,必须明确纤维材料在使用中受到腐蚀作用会加速其变质,从而降低其使用温度。因炉气氛中某些成份如H2、CO、CH4和NH3以及碱金属、氟、氯和SO2-都能影响再结晶过程,包括成核和晶体发育速度。它们同纤维材料发生反应,从而降低了其使用温度与产品性能。
3、纤维材料具有较好的抗风蚀性能,其抗风蚀性能因产品的具体形态不同各有所异,而且,纤维壁衬对高速气流的抗冲刷能力随着使用温度的升高而下降,这是一个必须注意的因素。
4、锚固系统的受热和被腐蚀也是影响纤维材料使用寿命的一个重要因素。
综上所述,耐火纤维的设计参数主要有分类温度和长期安全使用温度、容重、导热系数、热稳定性、化学稳定性、耐热线收缩率、抗风蚀性、弹性和抗透气性、热容量、黑度、抗拉强度等。
1)、分类温度和使用温度
A、分类温度:分类温度即最高使用温度,它是指纤维材料在实际使用过程中的最高使用温度。具体定义为耐火纤维制品在非荷载条件下加热保持24小时,高温线收缩率为4%时的测试温度。耐火纤维在该温度下长期使用,其寿命会很短,因此,在实际中切勿轻率采用。
B、长期安全使用温度:长期安全使用温度是指耐火纤维在一定温度下保持24小时,高温线收缩率≤2.5%时的测试温度。在此温度下,非晶质纤维结晶,晶质纤维晶型转变及晶粒生长速度缓慢,纤维性能稳定,纤维柔软富有弹性。
C、使用温度和纤维的寿命的关系: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。
c应根据窑炉使用燃料的类别(煤气、油、煤)、窑炉气氛、窑炉气氛中含腐蚀物质的组成确定耐火纤维的使用温度。规律是:
a)、还原气氛下较氧化气氛下使用温度低100至150℃,如:标准型硅酸铝纤维在还原性气氛下使用温度为850~900℃。
b)、燃油工业窑炉,耐火纤维壁衬使用温度应较电加热工业窑炉纤维壁衬使用温度低150~200℃。
c)、真空气氛下较氧化性气氛下的使用温度低200~250℃。
2)容重
耐火纤维两个重要的特性是容重小和导热系数小,硅酸铝耐火纤维之所以具有良好的节能效果,其关键也就在于这两个特性。
容重:也称为体积密度,是耐火纤维的重要质量指标,它是指单位体积耐火纤维的质量。耐火纤维制品的容重一般为:
毡(200~220㎏/m3)、
板(280~320㎏/m3)、
纤维组件(200~240㎏/m3)
纤维毯(64㎏/m3、96㎏/m3、128㎏/m3、160㎏/m3)。
由于硅酸铝耐火纤维的容重很小,而炉衬的蓄热损失又与炉衬材料的容重成正比,所以,采用耐火纤维作炉衬,不仅可以大大减少炉墙的蓄热损失,而且可以大大减轻炉子的重量。此外,还可以大大缩短升温时间。
3)导热系数:导热系数是物质的一种物理性质,它表征物质的导热能力,导热系数的数值大小就是单位时间内每单位长度温度差为1℃时每单位面积所通过的热量,其单位为w/m.k;是衡量材料绝热保温性能优劣的主要指标。硅酸铝耐火纤维的另一个重要特性就是导热系数小,因而保温性能好。
无污染的耐火材料,已经是当今社会不可缺少的建筑材料。他的发展也会随着社会的发展而变的更好。让我们赤目以待。