硅酸铝耐火纤维在砖瓦焙烧窑炉使用中易出现的问题与保护措施

  纤 维 中的 晶粒会 长 大变 脆 ， 抗拉 强 度会 急剧 减 小 。粉

  耐火纤 维失 去钢板 的呵护 ， 后果 可想而 知… 。 ５ 防护措施 对于耐 火纤维 应用 于烧砖 窑炉 ， 特 提 出以下建议 ：

  此会逐渐长大 ， 纤 维 表 面 开始 变 得 粗 糙 ， 并有裂纹 出

  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 。碱金 属离子会 与硅 酸铝 耐 火 纤 维 反 应 生成 长 石 类 产 物 ， 破 坏 纤 维 网络 结构 。 还原 气氛 下 ， 纤 维析 晶加 快 ， 会 进一 步降低 纤维 使用 寿

  裂、 脱落。 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 的侵蚀收缩缝 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。

  维表面粗糙 ， 弯曲度增大 ， 会使其烧结在一起 ， 结果纤 维 失 去 弹性 ， 变脆 开 裂 ， 即使在 很 低 的应 力 （ 主要 是耐 火 纤 维 自重 和相 互 交 织 造 成 的 弯 曲应 力 和热 波 动 造

  在 长 期 在 高温 作用 下 ， 砖 瓦焙 烧 窑 炉 中 的硅酸 铝

  物 中， 裂 缝 大 小 与 晶 粒 长 大有 关 ， 裂 缝 随 晶粒 长 大 而

  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 Ｃ Ｏ 和Ｓ Ｏ ：

  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 ， 因 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 的常规使用的寿命 。

  硅酸 铝耐 纤维在砖 瓦焙烧 窑炉 使 用中易 出现 的 问题 与防护措施

  卢 文列 （ 西安智翔 热． ｚ － ｉ ￣ 备有 限公 司 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ０ ３ ）

  中图分类号 ： ＴＵ ５ ２ ２ ． ０ ６ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ６ ９ ４ ５ （ ２ ０ １ ３） ０ ５ — ０ ０ ３ １ — ０ ２

  现。当晶体长大到接近纤维直径时 ， 纤维强度就会下 降 到 不 能 承 受 工 作 时 的 内压 力 ， 从 而 使 纤 维 断 裂 粉

  化， 这 是 耐 火 纤 维 破 坏 的 主要 原 因 。高 温 下 ， 由 于纤

  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

  在耐火纤维安装上很多耐火纤维生产厂商普遍采用锚固件挂钩式来固定耐火纤维模块此种固定模式没有完全将模块定位大家都知道耐火纤维模块完全靠自身受外力压缩后用打包带固定放开打包带被压缩的自身膨胀来弥补模块与模块之间的缝隙如果没有完全将锚固钉定位必然导致模块与模块间相互游动再加上高温收缩使模块之间产生缝隙最终将锚固件氧化使模块脱落造成窑炉严重损坏

  ２ 碱、 硫 等有 害气体 侵蚀使 硅酸 铝纤 维收缩 氧化 砖 瓦焙 烧 窑 内 的空气 成 分 是相 当复杂 的 ， 既 有燃

  窑顶 、 环保 旋 转 式全 纤 维 节 能砖 瓦 窑 炉等 各种 窑 型 中 得 到 广泛 应用 ， 但使 用 实践发 现 ， 耐火纤 维在使 用一 段 时 间后 ， 便 出现 了许 多 问题 ， 下 面对这 些 问题进行 详 细

  据 国内外 资料统计 ， 采用轻质高效耐火纤维作为 砖瓦 焙烧窑 炉的绝热保 温衬里 ， 可使 燃料消耗减 少 ４ ０％左右 ， 缩 短烧成 周期 ３ ５％左 右 ， 能有效地 提高砖 瓦

  制 品 的烧 成 效 率 。该 技术 的应用 ， 对 提高 砖 瓦产 品的

  质 量和 品种 ， 节能降耗 ， 增加经 济效益有 着重大 意义 。 近 年来 ， 全纤 维结 构在 轮窑 的窑 门及 窑顶 、 隧 道窑

  从热力学分析 ， 由于任何物质都具有使其表面能 趋 于 最 低 的特 性 ， 所 以在 一定 的 热力 学 条 件 下 ， 耐 火

  纤 维 总表 面 积 总是 趋 于最 小 ， 细 小 的 晶粒 或颗 粒 会 逐

  渐合并成大的晶粒或颗粒 ， 并 随着温度上升单元体不 断长大 ， 导致其耐急冷急热性变差。稳定相的晶粒长 大 造 成 的体 积 变化 为 不可 逆 向性 ， 在 密实 烧 结 的氧 化

  会 溶 于水 形 成 弱 酸 。弱 酸 与 纤 维 中 Ｏ Ｈ 一 发 生 置 换 反

  好， 耐急冷急热性越强（ 也 就 是 说 喷 吹 纤 维 比甩 丝 纤 维要相应好一些 ） ， 这 是 因为 热 应 力 很 难 穿 过 细 小 的 晶 粒 和 曲折 的 晶界 。 由于 耐 火 纤 维 长 期 在 高 温 下 工 作， 耐 火 纤 维 中 的 细 晶 相 当于 受 到长 期 高 温 作 用 ， 因