用于工業(yè)爐內(nèi)襯的耐火材料主要有耐火磚、耐火澆注料與陶瓷纖維等產(chǎn)品, 耐火磚是早用于工業(yè)爐窯的爐襯材料 , 它具有較高的耐高溫、 抗沖刷性能,其缺點是制造、施工較麻煩 , 目前僅在某些特定的工況下使用。 火澆注料爐襯作為一種重質(zhì)的耐火材料 , 與耐火磚相比工藝簡單 , 不需焙燒 , 但是其體積密度、絕熱性能、施工周期等缺陷仍較大 , 限制了該類型爐襯材料的推廣應(yīng)用。陶瓷纖維是上世紀 70 年代發(fā)展起來的一種質(zhì)軟而富有彈性的纖維狀耐高溫材料 , 它的問世為工業(yè)窯爐和其它熱工設(shè)備的節(jié)能改造開辟了新的途徑。 陶瓷纖維作為一種輕質(zhì)、的耐火絕熱材料 ,具有重量輕、耐溫隔熱性能好、施工方便、爐襯不需烘烤等許多優(yōu)點,因而是目前應(yīng)用廣泛的工業(yè)爐窯爐襯材料。 陶瓷纖維具有極低的導(dǎo)熱系數(shù),用于爐內(nèi)襯可以減少爐壁散熱,起到較好的節(jié)能效果。同時由于具備低熱慣性的特點, 使加熱爐爐溫變動時溫度控制更加方便,因此陶瓷纖維(模塊)作為爐內(nèi)襯在鋼鐵行業(yè)的加熱爐中廣泛推廣使用。
陶瓷纖維模塊在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用及其安裝形式傳統(tǒng)工業(yè)爐窯耐火內(nèi)襯自重較大 , 爐體蓄熱量浪費嚴重 , 保溫效果差 , 爐體冷面溫度超過 100 ℃,爐窯溫度控制困難。 近幾年來工業(yè)爐的爐墻爐頂耐火內(nèi)襯在設(shè)計時采用了全纖維內(nèi)襯, 由于纖維導(dǎo)熱率低、密度小、重量輕,在設(shè)計建造窯爐時均采用較輕的鋼架支撐結(jié)構(gòu), 從而使工業(yè)爐的發(fā)展進入“窯爐輕量化”時代。 纖維蓄熱小,適應(yīng)快速升溫、冷卻的操作方式。此外纖維模塊可加工成異型制品,適應(yīng)爐殼內(nèi)壁各種形狀。纖維模塊具有良好的抗機械震動與沖擊的能力,化學(xué)穩(wěn)定性也較好,這些優(yōu)點對新型窯爐的發(fā)展起到了重要的推動作用。
以鋼鐵行業(yè)的加熱爐為例,陶瓷纖維模塊主要用于鋼包蓋、鋼坯搬運車、熱處理爐的爐墻等。目前在對爐內(nèi)清潔度要求較高的熱處理爐內(nèi)也大量使用陶瓷纖維模塊做內(nèi)襯。冷軋帶鋼的退火爐內(nèi),從加熱段到冷卻段,從爐頂?shù)綘t底全都采用了陶瓷纖維模塊做內(nèi)襯,在預(yù)熱段的直火加熱部分,中空型模塊,于直接安裝燒嘴。在加熱段的爐墻上,為了配合輻射管的安裝,在爐輥的軸頸處,模塊可以制作成喇叭口形狀,非常便于爐襯安裝。為了防止纖維脫落污染帶鋼,在模塊上還可以縫上鋁布作為內(nèi)襯,在爐喉、爐底室等一些特殊形狀的部位,可以用異形模塊。