[发明专利]一种新型耐火纤维制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，特别是一种新型耐火纤维制品。

背景技术

耐火陶瓷纤维是近代迅速发展起来的轻质节能耐火材料，由于耐火纤维容重小(约是耐火砖的1/10)、导热率低(约是耐火砖的1/6)、耐高温，用它替代传统的耐火砖、耐火浇注料，用作工业炉窑的炉壁，可节约能源消耗15-35％左右。因此，耐火纤维是目前全世界公认的首选节能材料。而在高温耐火纤维中氧化铝纤维是耐火陶瓷纤维中使用温度最高的品种，由于它的生产工艺与常规耐火纤维的生产工艺截然不同，氧化铝纤维采用的是化学胶体法生产，因此与常规耐火纤维比较，成本较高、产量较低、售价自然高。但在1350℃以上工业炉窑使用耐火纤维必须使用氧化铝纤维才能胜任。而且1350℃以上的高温工业炉窑数量约占全部工业炉窑的一半，能源消耗要占工业炉窑70％以上。因此，如何合理利用氧化铝纤维等高温耐火纤维材料，降低耐火纤维制品的生产成本是一个急待攻克的技术难题。而目前普遍采用的方法是根椐工业炉窑工作时，其炉壁存在着从炉膛内高温向炉壳外低温有一个温度降的原理，采用不同温度等级的耐火纤维板(毯)，一层一层平铺在炉壁上，然后用耐热钢螺栓固定在炉壁的钢板上，这样就可以降低氧化铝纤维的使用量。但该种层铺法由于纤维制品中的纤维排列与炉壁平行，其表面不耐热气流的冲刷，容易层层被剥落，影响其使用寿命，而且锚固件一端须暴露在高温下，易氧化损坏。同时，每根锚固件均穿过纤维层和炉壳钢板，易造成热短路，降低绝热效果。另一种方法是采用叠层/折叠锚固法，即用同一材质的高温纤维板/毯，按炉壁绝热的厚度尺寸，裁成一条条长形板块，或者来回折叠成块，内置锚固件，预压捆扎成组合块，然后用锚固件上螺栓固定在炉壳的钢板上，这样在靠近炉壳低温端也使用了价格较高的高温纤维，造成较大的浪费。另外还有一种称之为“耐火纤维复合制品”，实质是一种不同的纤维制品用有机或无机粘结剂粘在一起。虽然该种制品的性价比较高，但不同纤维间之间有较明显的界限，结合力非常低，极易分离，影响使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种新型的耐火纤维制品，它既能大大减少高端耐火纤维的使用量，降低制品的生产成本，又能提高耐火纤维制品的安装强度，延长使用寿命。

本发明是这样实现的：由二种或二种以上耐火纤维品种构成一整体为非均质结构、在某一方向由一种耐火纤维逐步连续地过渡到另一种耐火纤维，形成一种一个端面为耐高温纤维，另一个端面为普通耐火纤维的制品，而制品内部不同纤维品种的分界面消失且结构强度均匀。从而构成一种新型的耐火纤维梯度渐变制品。本发明突破了以往耐火纤维模块从炉壳到热面均使用同一种材料，造成代价高浪费大的难题，同时也解决了用两种或两种以上不同温度级的耐火纤维复合界面结合不牢固，影响使用寿命的难题。另外使用耐火纤维梯度渐变制品制成的纤维模块整体性能性价比优越性极为突出，还具有很强的抗热震性。既改变了炉衬投资成本高的问题，又保持了节能、轻质和耐高温稳定性，使耐火纤维资源利用达到最佳化。

附图说明

图1为本发明一个实施的制作工艺流程图。

图2为本发明一个实施的结构示意图。

具体实施方式

结合图1、图2，本实施例中采用二种纤维结构形式，耐高温纤维1采用氧化铝纤维，普通纤维2为硅酸铝纤维。将设计配制好准备使用的耐火纤维在分散池中分别漂洗清渣，取得直径均匀的耐火纤维备用，然后将二种纤维按比例分别搅拌成浆注模，采用热梯度渗透沉积工艺进行渗透，然后进行真空吸滤成型，使其有较好的回弹性，进入烘箱，经干燥后即成梯度渐变新型耐火纤维制品3。该梯度渐变新型耐火纤维制品可用于各种不同的场合，也可进一步制成不同的纤维模块。若用于炉窑内衬，则可根据需要取左右两边等量的梯度渐变制品，中间置入锚固系统经预压，再经夹板定型，即构成用于工业炉窑的新型耐火纤维梯度渐变模块。当然在本发明中的高温端纤维可以是氧化铝纤维(Al₂O₃含量40％-99％)、氧化锆纤维(ZrO₂含量50％-99％)、含锆纤维(ZrO₂含量2％-30％)、含铬纤维(Cr₂O₃含量2％-30％)等。低温端纤维可以采用矿棉/岩棉、玻璃棉、硅酸铝纤维(Al₂O₃含量15％-40％)及其他类型的廉价纤维。并且在制品中还可采用二种以上纤维的结构形式，以适合不同需求。