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硅酸铝耐火纤维在烧砖窑炉使用中易出现的问题与防护措施

时间:2022-10-14 09:10:25 来源:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
  根据数据分析,以硅酸铝耐火材料为烧砖窑炉隔热材料,可以降低约40%的燃油消耗,缩短约35%的烧成时间,对提高产品的烧成效果具有明显的效果。其应用对改善砖瓦的品质、品种、节约能源、提高经济效益具有重要的现实意义。但使用实践发现,硅酸铝耐火纤维在使用一段时间后,便出现了许多问题,下面对硅酸铝耐火纤维在烧砖窑炉使用中易出现的问题与防护措施这个问题进行详细分析,一起来看下吧~
  

  硅酸铝耐火纤维在烧砖窑炉使用中易出现的问题

  
  1、高温使硅酸铝耐火纤维粉化
  
  耐火纤维在高温下粉化表现为:纤维一层层剥落,剥落层内部纤维外观变化不大。这是由于内表层纤维在高温环境中工作时,受到窑体内砖坯在焙烧时释放出碱、硫等有害气体的侵蚀,结构键遭破坏而熔点降低,形成黏稠的玻璃液。在玻璃液中纤维中的细晶更容易长大,使该层纤维结构破坏,但该层玻璃液对内层的纤维会起到保护作用。当停窑冷却大修时,此层玻璃液与纤维本体的收缩率不同,产生收缩缝隙与剥落现象。如果外表层脱落,则内表层将暴露在高温介质中,会产生同样的腐蚀收缩缝隙与剥落过程,从而形成耐火纤维收缩缝隙与层层脱落现象。
  
  2、有害气体侵蚀使硅酸铝纤维收缩氧化
  
  碱、硫等有害气体侵蚀使硅酸铝纤维收缩氧化。烧砖窑炉内的空气成分是相当复杂的,既有燃料燃烧所产生的有害气体,又有坯体水分蒸发产生的水蒸气,还有原材料中存在的碱金属离子。由于耐火纤维有着非常大的比表面积,空气中有水蒸气存在时,耐火纤维会大量吸湿。此时,窑内介质中的CO2和SO2会溶于水形成弱酸。弱酸与纤维中OH-发生置换反应,从而破坏了纤维的结构,长期使用将导致纤维在这种环境中被侵蚀而腐烂变质。
  
  这些有害气体和物质与耐火纤维发生非常复杂的反应,腐蚀耐火纤维,破坏其原有结构,这也是导致耐火纤维粉化、收缩、崩裂,影响砖瓦窑炉使用寿命的重要原因之一。
  
  3、气流冲刷使纤维脱落
  
  在长期在高温作用下,砖瓦焙烧窑炉中的硅酸铝纤维中的晶粒会长大变脆,抗拉强度会急剧减小。粉化后纤维在高速气流的冲刷下,粉化微粒被不断吹起,随介质一起流动。随着纤维不断地被冲刷脱落,窑墙厚度减薄,保温效果变差,窑衬散热加大,使热耗增加,从而大大影响了砖瓦窑炉的热效率,这种情况不但污染环境,更会降低砖瓦窑炉的使用寿命。
  
  4、安装方式不到位和选材不合理
  
  目前,在烧砖窑炉上应用的硅酸铝耐火纤维,通常分为普通型、标准型、高纯型、高铝型等。采用复合型耐火纤维还不是很普遍。耐火纤维的选型应由当地原材料的特性来决定。当制砖原料中碱、硫含量高时,窑炉应采用复合型耐火纤维或高铝型耐火纤维。

  硅酸铝耐火陶瓷纤维及制品
  耐火纤维应用于烧砖窑炉的防护措施

  
  1、在耐火纤维选材上,要根据当地原材料的特性来选择耐火纤维的型号与规格。制砖原料中碱和硫的含量比较高时,尽量选择复合型耐火纤维或者高铝型耐火纤维。
  
  2、窑炉高温焙烧区应该采用高铝型耐火纤维 ,并在耐火纤维表面喷涂1mm厚的高温节能型纤维专用辐射涂料;低温区可以采用普通型耐火纤维。不论高温区还是低温区,必须保证在钢结构上铺设3mm~5mm厚的钢板,锚固钉必须要牢固焊接在钢板上,耐火纤维衬里的厚度必须保证在300mm以上,性能指标必须符合标准,耐火纤维安装要严格执行《工业窑炉全纤维炉衬的设计与施工》。
  
  以上这篇文章详细总结了硅酸铝耐火纤维在烧砖窑炉使用中易出现的问题与防护措施,希望可以帮到大家,如果你耐火材料还有其他疑问,欢迎留言给我们哦~
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