陶瓷纤维纸

  

产品描述：由精选硅酸铝陶瓷纤维棉为主要原料采用湿法成型工艺制成。在传统工艺基础上改善了除渣和烘干工艺，其特点为无石棉、纤维分布均匀、色泽洁白、无分层、渣球少（四次离心除渣）、容重依据用途灵活调整、强度大（含增强纤维）、弹性好、机械加工性强。适用于高温环境下的隔热、保温、密封、电绝缘、吸音、过滤等。

产品特性：低热容量；低热导率；优良的电绝缘性能；优良的机械加工性能；高强、抗撕扯；高柔韧性。

典型应用：各种工业炉及钢水包、铸桶、浸入式水口的高温隔热材料；工业电炉的电绝缘及隔热材料；炉门及炉体膨胀缝密封材料；铸铝模型内衬；微晶玻璃与热融（弯）玻璃的脱膜；高温垫片原料；汽车消音器的消声隔热材料、排气管的保温材料、隔离防烧结材料等。

产品技术性能指标

产品类别		1260	1400
产品代码		GLNC-236	GLNC-436
加热永久线变化（％）		1000℃×24h≤-3	1200℃×24h≤-3
理论导热系数 w/m.k	0.065～0.075	0.075～0.085
	0.090～0.110	0.110～0.121
	0.150～0.160	0.160～0.170
有机物含量（％）		≤10	≤8
抗拉强度（≥MPa）		0.3
理论体积密度（kg/m3）		160-220
含水率（％）		≤1
常规尺寸（mm）		1300/1200/1000/650/610×12500～100000×0.5～5
包装形式		外纸箱内塑料袋

陶瓷纤维产品的性能及应用

随着炼油化工和冶金工业的飞速发展，对于广泛应用于这两个行业的耐火材料提出了新的要求，陶瓷纤维以其导热系数低、抗拉强度高、重烧收缩小、低容重、低蓄热量、高温隔热等特点在各类型工业窑炉的炉衬上得到了越来越广泛的应用。

对于炼油化工行业来说，加热炉炉温比较高，最高能达1350℃。在陶瓷纤维材料未被设计和业主认可以前，常规设计的炉墙及炉顶的工作面基本上为轻重耐火浇注料，轻质砖和其他的保温材料，衬里层的厚度较高一般在300mm以上。主要存在以下缺点：所用耐火材料总量不仅体积大，而且过于笨重，整座加热炉共约需耐火材料600T以上，给加热炉材料采购及现场施工带来非常大的难度；炉墙及炉顶锚固砖的吊挂十分不方便，不容易找平；浇注料施工过程中需要现场支模板留设膨胀缝，施工周期长；需要按照材料本身特性曲线进行烘炉，钢结构用量也比较大，以及加热炉升降温速度受到限制等。

综上所述，传统方式的高温加热炉的砌筑存在很多缺陷，必须加以改进与完善。实践表明，以陶瓷纤维取代传统重质耐火材料，用作高温加热炉壁衬材料，其前景非常广阔。

陶瓷纤维作为一种纤维状高效节能材料，按照其使用温度不同，可分成以下几类：普通型（950℃）、标准型（1000℃）、高纯型（1100℃）、高铝型（1200℃）、锆铝型（1250℃）、含锆型（1300-1350℃）以及多晶莫来石型（1350-1400℃左右）等种类。

按照陶瓷纤维产品形态可分为棉、毯、毡、板、纸、布、带、绳、模块、纤维喷涂料以及纤维浇注料等多种形态。

陶瓷纤维是一种具有多种不同梯度的使用温度及对加热炉气氛适应性强等特点的产品，可以为高温加热炉不同部位使用不同档次陶瓷纤维产品提供了多项选择，使设计建造全纤维炉衬结构的高温加热炉成为可能，经测算表明，在加热炉上使用陶瓷纤维的成本比使用传统重质耐火材料的成本略有减少。这为高温加热炉进一步推广使用陶瓷纤维开辟了广阔的天地。众多设计院设计使用山东鲁阳股份公司生产的陶瓷纤维多套高温加热炉均已在此方面作了实践，并取得了显著节能效果。

陶瓷纤维产品的使用施工方法一般主要有以下几种方式：层铺式、模块式、贴面式、纤维喷涂式、纤维浇注料式等种。

层铺式耐火纤维炉衬

（1）. 结构特点：

层铺式炉衬是将陶瓷纤维毯、毡、板或其它制品按照要求的厚度铺设在炉壁钢板上最后用锚固件加以固定的一种全纤维炉衬结构方式。该类炉衬也是应用最早、最传统的一种壁衬结构，其结构特点大致概括为：

A. 可根据各层工作温度选择由不同材质、体积密度的陶瓷纤维制品组成经济的绝热结构。

B. 纤维方向与炉壁传热方向平行，壁衬绝热性能好，可减少壁衬散热损失。

C. 纤维壁衬采用大尺寸的陶瓷纤维毯（或毡）进行施工，不仅施工速度快，并且炉壁接缝少，提高了层铺壁衬绝热性能和节能效果。

（2）. 设计使用中应注意的问题：

A. 层铺式纤维壁衬锚固件，直接裸露于炉壁热面，虽然可以选用耐热合金钢或陶瓷质的锚固件，但仍然限制了这种纤维壁衬的使用温度。一般仅适用于1000℃以下的温度。

B. 层铺毯式纤维壁衬抗风蚀性能差，一般炉内气流速度超过10m/s时易产生层状剥离。

C. 完全采用纤维毯进行层铺时，抗风蚀性能较差，采用板/毯复合壁衬结构后，可提高抗风蚀性能。

D. 由于锚固件直接暴露于工作热面，不锈钢耐热合金锚固件使用温度较低，用于高温时，锚固件易损坏，而采用陶瓷锚固件时，因陶瓷锚固件质脆抗热震性能差，无法长期使用，需频繁更换，同时，陶瓷锚固件与不锈钢锚固件相比，价格相对较高。

因此，对于层铺式纤维炉衬，可以应用于1000℃以下的炉壁内衬如常减压、加氢等。但由于层铺结构特点局限，因此在加热炉上应用相对少些，但在管道保温方面可大显身手。另外，如何找到既耐高温、强度大、热稳定好、抗热震性能优良的锚固件是拓宽层铺式纤维炉衬应用领域的一条有效途径。

模块式纤维炉衬：

模块式炉衬结构是将陶瓷纤维毯按一定宽度折叠成风琴状纤维模块，然后将纤维折叠块加以一定量的压缩，并必须在压缩状态下捆起来，同时预埋锚固件（有的不预埋，现场施工时直接安装固定）组成纤维模块，再通过各种形式与焊接在炉壳钢板上的金属锚固件连接固定的一种纤维壁衬结构。

该模块式纤维壁衬结构的优点是：

A. 施工简单，安装方便，节省工时，纤维壁维修时，无需大面积拆除，只需更换损坏部位的纤维模块即可迅速恢复生产。

B. 纤维模块在加工时，采取了预压缩，能补偿组件在高温下的收缩，不仅减少了纤维壁衬加热收缩量，同时，比同条件传统层铺式壁衬可提高使用温度50℃以上。

C. 具有优良的抗风蚀性能，传统的层铺式纤维炉衬900℃以下抗风蚀性能最大为10m/s，而模块式纤维炉衬允许抗风蚀性能可达30 m/s。

D. 纤维模块的锚固件不暴露于纤维壁衬热面，无需采用昂贵的耐热合金、陶瓷及氮化物等材质作锚固件，节省投资的同时降低了传热，还延长了锚固件的使用寿命。

由于该结构有着多种优点，因此在石化行业的乙烯裂解炉、转化炉、加氢炉等加热炉上的应用越来越广泛。

贴面式纤维炉衬：

（1）. 结构组成及特点：           

贴面式纤维炉衬是采用纤维毯制成纤维条捆，再通过高温粘结剂粘贴在炉壁上，以获得良好的耐火隔热衬里结构形式。它的优点有：

A.可以与其它耐火材料复合使用，能够显著增强保温效果。

B. 可在加热炉上任意选择相关部位进行施工，施工方便。

C. 有选择的使用，可大大降低造价。

设计使用中应注意的问题：

A.缺乏既能与钢板结合牢固、又耐高温的成熟、理想粘结剂，现有粘结剂粘贴后在使用中出现过贴面组件脱落现象。

B. 贴面衬最大厚度仅为50mm，厚度小，无法单独作内衬使用，只能与其它内衬复合使用。

C. 贴面纤维条块组合件弹性差，相邻两组件间补偿能力弱。

该结构目前在石化加热炉上仅个别乙烯裂解炉等高温炉应用了晶体纤维贴面块，以增强纤维材料的高温性能以外，其它等级的贴面块在石化炉上应用的还不是很多。

纤维喷涂壁衬：

（1）. 结构组成及特点：

陶瓷纤维喷涂料，是以低渣球含量的喷吹陶瓷纤维为原料，加入有机结合剂和无机结合剂配制而成。并通过专用喷涂机施工，获得陶瓷纤维喷涂纤维壁衬。

特定的喷涂工艺决定了陶瓷纤维喷涂壁衬具有下列特性：

A. 施工方便、迅速，炉壁无接缝，整体性好，不存在炉壁缝间热损失问题。以利窑炉使用寿命和节能效果的提高。

B. 不仅规则炉壁，特别适于异形炉壁的施工。

C. 壁衬锚固件为埋入式结构，减少了锚固件腐蚀、氧化和热短路问题。

喷涂壁衬厚度不受限制。喷涂纤维壁衬具有优良的耐热、绝热、抗风蚀及抗热震性能。

（2）. 设计使用中注意的问题：

A.部分厂家生产的喷涂用粘结剂质量不够理想，常温及高温时粘结能力不强，导致喷涂衬里高温时有坍塌现象。

B. 喷涂粘结剂含有CL—，对不锈钢炉壁会产生应力腐蚀，易造成壁衬质量事故，这一点在设计中应注意，并对金属件采取一定的保护措施。

C. 施工完毕，需进行合理养护与烘炉。

D. 施工受环境条件有一定要求，在0℃以下时无法施工。

E. 由于喷涂纤维壁衬中所包含锚固件离工作热面过近（一般为30—50mm），锚固件所处位置温度较高，因此，对锚固件材质及耐高温性能要求非常高，与此同时，由于喷涂内衬中所需锚固件数量较多，锚固件传热量较大，导致内衬隔热性能较差，炉壁外壁温度较高。所以，一般认为，喷涂纤维壁衬仅适用作温度较低的炉壁内衬。

纤维可塑料内衬：

（1）. 结构组成及特点：

耐火纤维可塑料是以优质、低渣球含量的喷吹纤维为骨料，加入填料、结合剂、添加剂等制备而成，并具有以下特点：

A. 低容重、低导热率、良好的高温强度；

B. 具有良好的可塑性，适宜于用浇注法施工，且施工方便迅速。特别是对形状、结构复杂的陶瓷壁衬施工容易。壁衬整体性和气密性好。炉衬局部损坏，可方便的进行修补，节约维修时间，延长使用寿命。

C. 良好的耐压、抗折性能，使其具有优良的抗风蚀、抗磨损、抗冲击振动性能和一定承重能力。

D. 陶瓷纤维壁衬浇注后3-6小时即可脱模，并具有一定强度。

E. 对窑炉气氛适应性强，可用作各种燃料炉壁材料。在可控气氛窑炉内使用，较定形陶瓷纤维制品稳定。

（2）. 设计和使用中应注意的问题；

A. 施工过程中，加入促凝剂后的可塑料，凝结时间需准确控制，否则会造成施工过程中的不便。

C. 养护及烘炉制度需严格按要求执行。

D. 无论是干态供货，还是湿态供货，施工现场都需搅拌，施工现场需配备一定的搅拌设备。

根据纤维浇注料本身的性能特点，纤维浇注料壁衬结构现多用于加热炉炉底、炉墙上的异型部位及对流室等。

由上所述不难看出，陶瓷纤维有着不同的温度档次、不同形态的产品，有着多种不同壁衬结构和施工方法，可以针对不同炉型特性进行选择，因此纤维在耐火保温领域的应用已形成规模化、功能化、系列化，在各行业得到广泛应用。

陶瓷纤维在高温加热炉上的应用优势

（1）. 施工方便。高温加热炉采用全纤维结构，炉墙厚度可以减少，从而使炉顶大梁长度、加热炉宽、加热炉占地面积减少，又因为采用低体积密度全纤维炉衬使整个加热炉总荷载大大降低，基础开挖深度减小，施工周期可以大大缩短。另外，全纤维壁衬加热炉维修简便、迅速、维修工作量小，既可降低维修费用，又可缩短维修周期，提高加热炉作业率。

（2）. 技术可靠。采用陶瓷纤维壁衬结构，设计及施工过程中，不必考虑膨胀缝问题（因为膨胀缝的留设是设计高温加热炉必须重视的问题之一），可大减少设计施工难度，使设计施工更加完善可靠。

（3）. 节约能源。施工完毕后不需要烘炉或采用短时间烘炉（对于采用喷涂施工的加热炉来说），可以节省部分燃料及烘炉费用，同时采用纤维壁衬结构后，炉子蓄热损失降低30%左右，因此可节约大量能源，大大降低使用成本，从而增强了企业的市场竞争力。

种种研究分析和实际应用表明，陶瓷纤维在石化加热炉上的应用将会越来越广泛，推广和使用陶瓷纤维已经成为在耐火保温领域的发展趋势。

中间包浇注料

自流浇注料是一种无需振动即可流动和脱气的可浇注料耐火材料。其特点是在不降低或不显著降低浇注料性能的条件下，适当加水，无需振动就可浇注成各种形状的施工体。自流浇注料尤其适合薄壁或形状复杂无法振动成型的部位使用。

自流浇注料是根据流变学原理，固态流体力学、最紧密堆积原理开发出来的高性能浇注料。自流浇注料是在低水泥和超低水泥浇注料的基础上发展起来的。它是由一定颗粒级配的耐火骨料、粉料和高效分散剂组成的，其关键是超微粉粒度、数量与高效分散剂的合理运用，使浇注料能够自流和自动铺展开。

自流浇注料与振动浇注料相比，具有如下优点：1.能在自重作用下流动而无需振动；2.能自动铺展开并达到振动浇注料无法达到部位；3.可泵送施工，降低劳动强度，加快施工周期；4.减少施工噪声污染。

目前，评价自流浇注料作业性的主要指标是流动值，自流性能好，流动值越大。影响流动值的因素有颗粒形状、颗粒级配、粗颗粒与粉料的比例以及分散剂的加入量。与振动浇注料不同的是，自流浇注料颗粒组成的粗、中、细（含超微粉）比例范围较窄，超出一定范围就不具有自流特征。

耐火骨料颗粒形状

通常耐火原料多用鄂式、对辊和圆锥破碎机进行加工破碎，颗粒形状多为片状或菱角状，由于这种形状的骨料接触面积大，因此摩擦力大，即材料的屈服剪切应力较大，不利于流动。而外表圆滑则因其互相接触面积小，故摩擦力小，即屈服剪切应力小，流动性好，所以尽可能采用外观接近球形的骨料或进行整形处理。

粒度级配

自流浇注料的自流特性主要取决于其粒度组成。在传统的浇注料中，骨料比较较大，骨料之间有许多直接接触，这种接触阻碍了物料的流动性能，因而需要振动才能流动。自流浇注料含骨料较小，基质较多，这样骨料颗粒之间只有很少的直接接触，细粉与水形成连续的流体，且该流体由具有适宜的稠度和高密度的颗粒组成，在不丧失流动性的同时又能防止颗粒偏析，从而物料在自身重力作用下，可自由流动。

分散剂

可以说，没有合适的分散剂就没有自流浇注料。分散剂是一种表面活性物质，它在浇注料中的作用机理是：遇水溶解形成带某种电荷的胶体，然后被基质中凝聚作用的某些粒子吸附，在粒子表面形成双电层，从而在粒子间产生静电斥力，克服粒子之间的范德华引力，使粒子分散，释放被凝聚粒子包裹水分，润湿粒子表面，使之具有一定流动性。分散剂的用量一般有一个最佳值，少则分散效果不好，错产生凝聚，增加材料黏度，使材料丧失流动性。另外，基质材料不同，分散剂的选用类型也不同。

超微粉

超微粉的使用浇注料的性能的大大提高，促进了浇注料的更新换代。超微粉具有优良的填充性和润滑剂。填充性事指超微粉可以填充到材料的微细空隙中，使原来填充在这些孔隙的水分被释放出来，达到减少用水量、提高浇注料致密度的目的。润滑剂是指这些超微粉，如硅微粉、氧化铝微粉观形貌呈球状，易与拌和水一起流动，从而带动骨料一起流动。由于超微粉的活性大，因此在高温下极易发生反应，形成有价值的矿物，提高了浇注料的使用性能。

水加入量的影响

自流浇注料良好的流动性能并非是通过简单地多加水而获得的。因为多加水并不一定能增加材料的流动性能，而且多加水会严重损害浇注料的性能，如降低材料的密度、强度、耐侵蚀性能和耐磨性能等。加水量不足，流动值太小，物料不能正常流动填充，气泡排不出来；加水量过大，会引起骨料的下沉，从而导致骨料与基质发生分离。