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硅酸铝耐火纤维制品

添加时间:2018年4月11日  浏览次数:

        硅酸铝耐火纤维制品是冶金工业部分研制成功并已推广应用的隔热保温层材料,它有较好的保温效果和良好的综合性能。

        硅酸铝纤维的物理性能列于表1、表2和表3。

        表1

        表2

        表3

        硅酸铝纤维制品应用于平板玻璃垂直引上机膛和隧道式退火窑。

        一、采用硅酸铝纤维软毡代替石棉板,这两种材料的主要参数及价格列于表4:

表4

        纤维毡的价格是石棉板价格的10.8倍,纤维毡容量只有石棉板容重的1/10,纤维毡的导热系数约等于石棉板导热系数的1/2,而其使用温度却比石棉板高一倍多。因此,采用纤维毡取代石棉板作为玻璃垂直引上机退火机膛内衬保温层是有意义的。现以2.8米玻璃垂直引上机为例:

        表5

        除表5所列的对比好处之外,采用纤维毡作机膛保温层衬里,可以降低设备造价。除引上机下部处于重要退火带的一、二节机膛,衬里保温层厚度仍采用28毫米(保温效果提高一倍),其余几节的保温层厚度可以减薄至10毫米(在第二节以上的机膛内,玻璃已进入加速冷却带)。这样,保温层衬里的材料费可减少约一半(约700元左右)。另外可以延长隔热保温层的使用寿命,减少设备加工和组装工作量,并减轻设备重量。在实际生产中,引入引上机时的空间气流温度往往高达600℃或更高,在重新上炉前烧大火闷炉时,引上机底部空间温度有时高达1千多度(发生过引上机底座局部被烧熔的现象)。石棉在700℃时就失去结晶水,使纤维催化易碎裂,为了防止石棉板被烧变质而产生脆裂后松散剥落下榻,在高温下容易产生变形,引上机侧墙板和压板上加了很多螺栓,用来压紧和挂住石棉板保温层。若用纤维毡作为机膛保温层,由于它既耐高温、抗热震性好,能耐急冷急热变化而不易破碎或剥落,而且重量很轻,不会产生被烧塌的现象,可以延长使用寿命。高温下不会膨胀反而稍有残余收缩,因此压板承受的压力极微,受热均匀就不会产生过量的变形,压板上的紧固螺栓亦可适当减少,相应地也就减少了设备的加工和组装工作量。

        二、隧道窑的散热量是相当大的,不但增加了能源的消耗,而且影响操作条件。窑体和热气流通道都要用保温和耐火材料进行隔热保温。若将硅酸铝纤维制品应用于各种玻璃的隧道式退火窑(如平拉、压延和浮法的退火窑,以及网袋退火窑等),其优点会更为显著。

        以年产22万标箱的1.8米平拉退火窑为例:

        若将退火窑的盖砖和轴头砖以及硅藻土保温砖改用硅酸铝纤维制品,会有更多的优越性,对比与表 7;

        表6

1.8米平拉退火窑用砖量和价格概算值及主要参数对照表

        表7

        从表6和表7可知,采用硅酸铝纤维制品代替部分不承重的砖材以后,在退火窑的隔热保温效果不变或略有提高的情况下,筑炉用砖和保温材料的总量减轻了约75.35吨,相当于原用砖材总量211吨的35.7%;材料费就节省了约9358元,相当于原用砖材总费用的24472元的38.2%;并且,退火窑侧墙的硅藻土砖保温层可以减薄至原来厚度250毫米的32.6%(导热系数之比值),即减薄了约67.4%≈168.5毫米,相当于退火窑侧墙总厚度490毫米的34.4%。以上对比分析说明了,窑体重量的减轻和侧墙厚度的减薄以及砖材费用的节省都在1/3以上。不过也要对窑体结构设计作相应的改革才能实现。

        通过以上列举采用硅酸铝纤维制品代替石棉板和砖材作为玻璃退火设备的内衬和隔热保温层材料,具有很多优点;

        1. 由于硅酸铝纤维制品的导热率低,热绝缘性能良好,可以提高退火设备的隔热保温性能,减少热损耗,节约能源,有利于炉膛或机膛退火温度的均化和稳定。

        2. 硅酸铝纤维热容量小(与其它保温砖和耐火砖相比,其热容量仅有1/5~1/3),使停炉后重新上炉时,退火窑内升温速度块,蓄热损失小,有效地提高了炉子的热效率。对于间隙操作的炉子,效果更为明显。

        3. 加工容易,可以任意剪切,冲孔和并叠粘结。安装方便,质轻且有些弹性,不易破碎,容易放置在人难于接近的地方,装拆轻便,并且在高温下仍能持久隔热。这样就便于在生产中快速更换辊子和检查加热及测温元件,减轻筑炉安装和维修检修的劳动强度,改善了劳动条件。

        4. 可以以小并大,粘结联接,减少剪切边角的浪费,进一步降低设备造价。(粘结剂为SN-1132和SN-1133高温膨胀纤维胶泥,结合力强,耐热温度可大1050℃,售价15元/公斤,使用方便,可与硅酸铝纤维制品配套供应。)

        5. 减轻设备重量,简化结构,减少结构材料,降低造价,延长使用寿命。

        6. 硅酸铝纤维制品品种很多,有软毡、硬毡、板、圈、搁丝砖、刀口砖等,特殊制品可以订货供应。既可砌筑,也可在砖砌外墙上粘贴一层硅酸铝纤维软毡作为衬里,还可以在金属和砖砌夹层中填充纤维棉,以提高保温效果。施工操作方便,省工省料,而且投资少,是价廉物美的新型耐火保温材料。据上海耐火材料厂的资料介绍,硅酸铝纤维应用于各种工业炉内衬,在生产条件基本相同的情况下,硅酸铝纤维炉衬比砖炉衬普遍可节约能源25~35%。所以,将硅酸铝纤维制品引进玻璃行业,应用于玻璃退火设备,作内衬或隔热保温层材料,将是很有发展前途的。

关键词:硅酸铝纤维      
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