耐火纖維

　　耐火纖維也可叫為陶瓷纖維，屬于纖維狀隔熱耐火材料。它具有一般纖維的特性，如柔軟、有彈性、有一定的抗拉強(qiáng)度，可以進(jìn)一步把它加工成各種紙、線、繩、帶、毯和氈等制品；又具有一般纖維所沒(méi)有的耐高溫、耐腐蝕性能。作為耐火隔熱材料，已被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械、建材、造船、航空、航天等工業(yè)部門(mén)。
　　分類(lèi)
　　耐火纖維分為非晶質(zhì)(玻璃態(tài))和多晶質(zhì)(結(jié)晶態(tài))兩大類(lèi)。非晶質(zhì)耐火纖維，包括硅酸鋁質(zhì)、高純硅酸鋁質(zhì)、含鉻硅酸鋁質(zhì)和高鋁質(zhì)耐火纖維。多晶質(zhì)耐火纖維，包括莫來(lái)石纖維、氧化鋁纖維和氧化鋯纖維。(表1)也有按耐火纖維最高允許使用溫度分類(lèi)的。
　　主要用途
　　1、各種隔熱工業(yè)窯爐的爐門(mén)密封、爐口幕簾。
　　2、高溫?zé)煹馈�風(fēng)管的襯套、膨脹的接頭。
　　3、石油化工設(shè)備、容器、管道的高溫隔熱、保溫。
　　4、高溫環(huán)境下的防護(hù)衣、手套、頭套、頭盔、靴等。
　　5、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的隔熱罩、重油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的包裹、高速賽車(chē)的復(fù)合制動(dòng)摩擦襯墊。
　　6、輸送高溫液體、氣體的泵、壓縮機(jī)和閥門(mén)用的密封填料、墊片。
　　7、高溫電器絕緣。
　　8、防火門(mén)、防火簾、滅火毯、接火花用墊子和隔熱覆蓋等防火縫制品。
　　9、航天、航空工業(yè)用的隔熱、保溫材料、制動(dòng)摩擦襯墊。
　　10、深冷設(shè)備、容器、管道的隔熱、包裹。
　　11、高檔寫(xiě)字樓中的檔案庫(kù)、金庫(kù)、保險(xiǎn)柜等重要場(chǎng)所的絕熱、防火隔層，消防自動(dòng)防火簾。
　　耐火纖維噴涂技術(shù)
　　耐 火纖維以耐高溫(1000~1400)℃、耐振動(dòng)、盡熱、吸聲和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已取代磚結(jié)構(gòu)和澆注料而成為耐火、保溫、隔熱、隔聲、防火的優(yōu)選材料，在冶金、石油、化工、機(jī)械、建筑等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的耐火纖維的施工技術(shù)主要指的是耐火纖維制品的施工技術(shù)。采用粘貼、拼接等技術(shù)和工藝進(jìn)行施工，施工 難度大、速度慢，質(zhì)量控制困難、接縫多，整體性差，操縱工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境惡劣。耐火纖維噴涂技術(shù)是纖維施工機(jī)械化的一項(xiàng)新技術(shù)新工藝。該技術(shù)是使用纖維噴槍?zhuān)�結(jié)合劑通過(guò)隔膜泵均勻地噴進(jìn)纖維，二者在噴槍出口混合直接噴涂到工作表面上，形成三維網(wǎng)絡(luò)狀制品結(jié)構(gòu)。克服了傳統(tǒng)施工技術(shù)的缺點(diǎn)，有利于進(jìn)步產(chǎn)業(yè) 爐窯的熱效率。
　　一、種類(lèi)及其原料
　　以耐火纖維為主要原料制成的隔熱耐火制品通稱(chēng)為耐火纖維制品。耐火纖 維分為非晶質(zhì)（玻璃態(tài)）和多晶質(zhì)（結(jié)晶態(tài)）兩大類(lèi)：非晶質(zhì)耐火纖維包括硅酸鋁質(zhì)、高純硅酸鋁質(zhì)、含鉻硅酸鋁質(zhì)和高鋁質(zhì)耐火纖維；多晶質(zhì)耐火纖維包括莫來(lái)石纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維。耐火纖維制品的最高使用溫度因制品纖維品種、爐內(nèi)氣氛而不同，一般在（1100~1500）℃。
　　應(yīng)用 于高溫耐火材料的結(jié)合劑品種繁多，性能各異。按照結(jié)合劑的化學(xué)性質(zhì)分為無(wú)機(jī)結(jié)合劑和有機(jī)結(jié)合劑。無(wú)機(jī)結(jié)合劑主要有硅酸鹽類(lèi)、鋁酸鹽類(lèi)、磷酸鹽類(lèi)、硫酸鹽類(lèi)、氯化物類(lèi)和溶膠；有機(jī)結(jié)合劑包括自然有機(jī)物和有機(jī)合成物。應(yīng)用于耐火纖維噴涂技術(shù)的高溫結(jié)合劑一般是硅酸鈉。
　　巖棉在保溫、隔熱上具有良好的性能，價(jià)格便宜，工作溫度在（－268~700）℃之間。可用于連續(xù)工作溫度在600℃以下的爐窯及管道襯層盡熱保溫。
　　硅 酸鋁系耐火纖維密度在（250~300）kg/m3條件下導(dǎo)熱系數(shù)最小。標(biāo)準(zhǔn)型普通硅酸鋁纖維、高鋁纖維噴涂分別用于工作溫度在1000℃、1200℃以 下的熱工設(shè)備，作耐火、隔熱、保溫層，高鋁與含錯(cuò)復(fù)合纖維及含錯(cuò)纖維噴涂應(yīng)用于1300℃左右的高溫爐窯。
　　常用硅酸鋁系列結(jié)合劑 屬熱硬性結(jié)合劑。在答應(yīng)的工作溫度范圍內(nèi)，結(jié)合劑成分、配比應(yīng)有助于形成粘結(jié)鏈和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，既需快速促凝、固化后不收縮，又要具有均勻、分散、活動(dòng)性，兼顧初始強(qiáng)化度和熱態(tài)燒結(jié)性能。熱硬性結(jié)合劑的耐火度不低于1750℃，粘度（6.0~8.0）×10-3Pa·s。
　　二、噴涂施工的應(yīng)用
　　1．應(yīng)用范圍
　　耐 火纖維制品有很多優(yōu)點(diǎn)，但其強(qiáng)度和耐火磚、高強(qiáng)度澆注料相比，還是有較大差距，故耐火纖維制品適用于直接與爐襯接觸、無(wú)顆粒氣流沖洗及燃?xì)饬魉?≤20m/s（若噴涂表面涂料可增強(qiáng)抗氣流沖洗能力）的各種產(chǎn)業(yè)爐窯的耐火襯里和復(fù)合爐襯的保溫層。采自中國(guó)資產(chǎn)治理網(wǎng)。另外，通過(guò)纖維原料的選用，塔、罐、容器等的外保溫也可用纖維制品。噴涂技術(shù)是耐火纖維施工技術(shù)的改進(jìn)和進(jìn)步，施工速度快，質(zhì)量較好。適合使用耐火纖維制品的結(jié)構(gòu)同樣適合噴涂技術(shù)的使 用。
　　2．特點(diǎn)及優(yōu)越性
　　目前國(guó)內(nèi)大部分爐窯的爐墻仍采用磚砌層結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)是點(diǎn)火升溫時(shí)，蓄熱量大，升溫速度慢，熱耗增加；保溫效果差，散熱損失大，工作環(huán)境惡劣；熱惰性大，不適合自動(dòng)化控制燃燒。
　　對(duì) 于復(fù)合結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯，爐襯材料由耐火磚至澆注料發(fā)展到輕質(zhì)纖維氈、毯、塊等，固然在一定程度上進(jìn)步了爐窯技術(shù)性能指標(biāo)，但纖維制品的施工工藝落后，施工質(zhì)量難以保證，內(nèi)襯的壽命受到較大影響。主要缺點(diǎn)是人力投進(jìn)大，施工速度慢，施工質(zhì)量很難控制；纖維制品間有貫通式直縫，密封性差，易竄火；球面及異型結(jié)構(gòu)難 以施工，維修和搶修困難。
　　對(duì)于加熱爐等產(chǎn)業(yè)爐襯來(lái)說(shuō)，纖維噴涂材料采用優(yōu)質(zhì)纖維原棉，高性能纖維系列結(jié)合劑為原料，在一次性整體噴涂過(guò)程中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與其他施工方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　(1)一次性噴涂所獲得的襯層無(wú)接縫，有效地避免了纖維制品在高溫下的定向收縮，消除了竄氣、露點(diǎn)腐蝕等對(duì)爐殼、錨固釘?shù)奈：Γ瑥?qiáng)化了密封、保溫順耐火性能，進(jìn)步了產(chǎn)業(yè)爐窯的熱效率。
　　(2) 纖維噴涂技術(shù)可以降低復(fù)雜形面，如球面、拐角、爐門(mén)及排煙管結(jié)合處等部位整體錨固的施工難度，進(jìn)步了異形結(jié)合處的密封性能。襯層堅(jiān)固、均勻而平整，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力。噴涂施工方便、靈活，錨固釘用量少，且全部埋在纖維爐襯里，有效防止釘頭燒損，避免熱短路。
　　(3)噴涂纖維襯層具有比平展氈、毯較低的導(dǎo)熱系數(shù)，比立展折疊塊有較好的熱強(qiáng)度，錨固件埋于噴涂層內(nèi)不直接傳遞熱量，節(jié)能達(dá)15%~30%。
　　(4)噴涂層經(jīng)濟(jì)公道，可以根據(jù)產(chǎn)業(yè)爐工況，采用多種纖維分層復(fù)合噴涂，有利于實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料傳熱機(jī)理的溫度梯度分布，降低襯層材料的綜合造價(jià)。
　　(5)耐火纖維噴涂速度比常規(guī)施工方法進(jìn)步4.5倍，尤其對(duì)搶修工程更具有上風(fēng)。涂層結(jié)構(gòu)屬柔性質(zhì)料，噴涂施工竣工后即可投進(jìn)使用，減少近4/5的烘爐時(shí)間。
　　三、噴涂施工質(zhì)量控制
　　1．襯里施工期間直至烘爐時(shí)的環(huán)境溫度不得低于5℃，雨季施工應(yīng)有防雨措施，用木塞或牛皮紙將加熱爐所有接管內(nèi)孔及燃燒器孔全部封堵嚴(yán)密。
　　2．鋼結(jié)構(gòu)除銹標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到St3級(jí)。錨固釘焊接根部應(yīng)滿焊、無(wú)咬肉，垂直偏差≤5mm，高度誤差±2mm，間距誤差±5mm。
　　3．根據(jù)噴涂襯里的厚度分層噴涂耐火纖維，每層間掛不銹鋼網(wǎng)，襯里應(yīng)將錨固釘完全覆蓋，且內(nèi)表面與錨固釘頂端應(yīng)有（25~30） mm的間隔，噴涂過(guò)程中嚴(yán)禁使用回彈料。