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陶瓷纤维的使用温度

作者:admin  发布时间:2017-09-30
陶瓷纤维作为继传统重质耐火砖及不定形耐火材料之后的第三代耐火材料,它不仅具有一般低导热率材料所具有的优良的绝热性能,并具有高温下持续工作的优良耐热性能。由于玻璃质纤维的结晶和晶粒生长;多晶晶体纤维的晶型转变和晶粒生长;纤维中有害杂质及纤维使用中腐蚀性物质促进纤维结晶、聚晶及纤维接触处的烧结;高温蠕变等因素,造成纤维结构的变化收缩变形、纤维失弹、脆化折断,纤维强度降低、致密化,直至发生烧结丧失纤维状结构。因此,各类陶瓷纤维的使用温度都有一个极限温度称为最高使用温度,又称为"分类温度"或 "等级温度,,并作为纤维耐热性能的标志。国际上习惯把陶瓷纤维产品分为4个等级温度,即1000℃ 型、1260℃ 型、1400℃ 型和1600℃ 型。  陶瓷纤维的最高使用温度,是指陶瓷纤维短时间内能承受的极限温度,用以表征陶瓷纤维产品的耐热性的指标。陶瓷纤维产品允许长期使用温度一般比最高使用温度低2 00 C 左右。以国产1260℃ 型纤维制品为例,其长期使用温度是1000℃ 左右。因此,最高使用温度这个概念很重要,它与长期使用温度有着密切的关系,是纤维应用过程中主要的参考依据。过去有些使用单位把最高使用温度当成长期使用温度,这是错误的,会造成不必要的损失。                      

          除此之外,同一种陶瓷纤维产品在不同条件下使用,其长期使用温度也有差异。如工业窑炉操作制度 (连续或间歇式窑炉)、燃料种类、炉内气氛等工艺条件,都是影响陶瓷纤维使用温度和使用寿命的因素。  目前还没有测定陶瓷纤维耐热性指标的理想方法。一般是将陶瓷纤维产品加热到一定温度,根据试样加热线收缩变化和结晶程度来评定陶瓷纤维产品的耐热  硅酸铝陶瓷纤维分类温度和使用温度的区别  

1、耐火保温纤维分类温度:分类温度即最高使用温度,它是指耐火保温纤维材料在实际使用过程中的最高使用温度。具体定义为耐火纤维制品在非荷载条件下加热保持24小时,高温线收缩率为4%时的测试温度。耐火保温纤维在该温度下长期使用,其寿命会很短,因此,在实际中切勿轻率采用。  

2、使用温度:使用温度即长期安全使用温度,它是指耐火保温纤维在一定温度下保持24小时,高温线收缩率≤2.5%时的测试温度。在此温度下,非晶质纤维结晶, 晶质纤维晶型转变及晶粒生长速度缓慢,纤维性能稳定,纤维柔软富有弹性此温度为实际采用温度。  

3、使用温度和纤维的寿命的关系:耐火保温纤维的使用温度和使用寿命与其使用条件(窑炉气氛、腐蚀物质的组成和含量等条件)密切关联。

(1)、耐火保温纤维在允许使用温度条件下使用,晶体发育是缓慢的,纤维的性质比较稳定,在氧化气氛中不受外力碰撞的情况下,寿命可达5—10年。 (2)、还原性炉气应采用以高纯合成料为原料的纤维作为工业窑炉壁衬材料,并在耐火保温纤维壁衬表面涂抹防腐涂料,这样不仅提高陶瓷纤维炉衬的化学稳定性能,并提高陶瓷纤维炉衬的抗风性能和降低纤维壁衬的加热收缩。为使在还原性气氛下工作的耐火纤维壁衬获得与氧化性气氛下工作相同的绝热效果,还必须根据还原性气氛的组成,通过计算加厚纤维壁衬厚度。 
 
3)应根据窑炉使用燃料的类别(煤气、油、煤)、窑炉气氛、窑炉气氛中含腐蚀物质的组成确定耐火保温纤维的使用温度。  耐火纤维分类温度及最高使用温度  耐火纤维在高温(超过它的使用温度)下使用会很快损坏,而在它的允许使用温度范围下就可长期使用。对耐火纤维长期使用温度及时间,到目前为止没有一个严格的说法,更没有权威的定义和标准可循。但有一点可以肯定,耐火纤维在允许的长期使用温度下,其析晶及晶体发育是缓慢的。考虑到炉窑气氛的影响,国外对耐火纤维的分类温度和最高使用温度的规定见下表。
 
在耐火纤维分类温度和最高使用温度中,要注意在氧化气氛的炉窑,耐火纤维的最高使用温度要比分类温度低100-150℃。在还原性气氛的炉窑中,耐火纤维的最高使用温度比分类温度低200-250℃。在真空气氛的炉窑,耐火纤维的最高使用温度要比分类温度低400-450℃。
 

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