耐火纖維是一種新型耐火保溫材料。它重量輕,耐高溫,導熱系數低,比熱容小,蓄熱少,耐熱沖擊,是一種柔性材料。根據原料不同,有硅酸鋁、石英、氧化鋁和石墨等耐火纖維。
一般電爐使用硅酸鋁耐火纖維,而高溫熱壓爐、高溫真空爐和氣氛壓力燒結爐多采用石墨纖維。
使用*廣的普通硅酸鋁耐火纖維,是將焦寶石、鋁礬土等在2000C的電弧爐中熔化后,以細股流出,用壓縮空氣高速吹出或用高速旋轉輪甩成散狀纖維,纖維直徑為幾微米,長度為幾毫米至幾十毫米,除去渣球后,加入0.3%一0.5%的結合劑(無鈉甲基纖維素、天然橡膠乳液),作成氈、毯、板、紙和繩等制品。
普通硅酸鋁纖維,屬于介穩(wěn)定結構,加熱過程中有方石英和莫來石晶體析出,隨著析晶量增加,晶粒逐漸長大,纖維收縮,失去彈性,引起粉化,無法使用。
為了減少纖維析晶量,提高使用溫度,應盡量減少雜質含量。堿金屬、Fe203、Ti02等雜質會降低纖維熔點和促進纖維再結晶。在A1203/Si02比值接近1,加入3%--6%的Cr203,可抑制析晶和晶粒長大,使用溫度達1200C。高鋁纖維的析晶相主要為莫來石晶體,它長大傾向小,因此,高鋁纖維的使用溫度可達1200—1300C。
上述纖維都是玻璃質纖維,長期使用溫度為1000一1200C。另一種是多晶質耐火纖維,可分為兩種:
(1)多晶莫來石纖維:A1203為72%---74%,在高溫下,微晶莫來石穩(wěn)定,仍有彈性,*佳使用溫度為1300。
(2)多晶氧化鋁纖維:A1203為95%,長期使用溫度為1400C,*高使用溫度為1600C。
耐火纖維的特征如下:
(1)使用溫度高:長期工作溫度為1000—1200℃。
(2)隔熱性能好:導熱系數一般為輕質磚的1/5一1/1.5。做爐襯可減少墻壁厚度l/3—1/2。節(jié)約能耗15%一30%以上,縮短生產周期40%以上。
(3)體積密度?。簝H為耐火磚的1/20一1/5,節(jié)約鋼材,爐膛升溫快,爐襯蓄熱少,是輕型電爐。電爐向全輕質化方向發(fā)展,對于節(jié)能具有十分重大意義。加熱爐尤其對間歇式電爐,節(jié)能效果更加顯著。
(4)耐熱震性能好:它富有彈性,柔軟,能抗熱沖擊和振動,并能消除熱應力。
(5)隔音好:能減少噪音,作為高溫消音材料。
(6)化學穩(wěn)定性好:除氫氟酸、強酸、熱堿侵蝕外,一般酸堿均不侵蝕。
(7)絕緣性能好:可做高溫絕緣材料。擊穿電壓5—5.5V/mm。
(8)對熔融金屬不潤濕:對鋁、銅、錫、鉛等金屬熔液不潤濕,可用于這些金屬的冶煉。
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