無污染耐火材料是絕熱耐火材料發展方向 -鄭州四

耐火材料是一種纖維狀輕質耐火材料，主要化學成分為硅酸鋁，按其礦物組分可分為澆注料態纖維和多晶態纖維兩大類。澆注料態纖維是物質由熔融的流液態在冷卻中形成的一種無定型的固態纖維；多晶纖維多采用膠體噴吹法（或甩絲法）成纖，高溫煅燒生成。
 

　　耐火材料廣泛應用于各類熱工窯爐的絕熱耐高溫材料，由于其容重大大低于其他耐火材料，因而蓄熱很小，隔熱效果明顯，作為爐襯材料可大大降低熱工窯爐的能源損耗，在節能方面為熱工窯爐帶來了一場革命。另一方面它的應用技術和方法對熱工窯爐的砌筑同樣帶來了一場革命。
 

　　1.使用現狀

　　耐火材料最早出現在1941年，美國巴布、維爾考克斯公司用天然高嶺土，用電弧爐熔融噴吹成纖維。20世紀40年代后期，美國兩家公司生產硅酸鋁系列纖維，并首次應用于航空工業；20世紀60年代，美國研制出多種耐火材料制品，并用于工業窯爐壁襯。20世紀70年代，耐火材料在我國開始生產使用，其應用技術在20世紀80年代得到迅速推廣，但主要適用溫度范圍在1000℃以下，應用技術相對簡單落后。進入20世紀90年代以后，隨著含鋯纖維和多晶氧化鋁纖維的推廣應用，使用溫度提高到1000℃～1400℃，但由于產品質量缺陷和應用技術的落后，應用領域和應用方式都受到局限。如多晶氧化鋁纖維不能制做成纖維毯，產品規格單一，以散棉、纖維塊為主，雖然是用溫度有所提高，但是強度很差，限制了使用范圍，也縮短了使用壽命。
 

　　含鋯纖維是用熔融法生產的一種用途廣泛、成本較低的硅酸鋁纖維，可大量用作砌筑各種熱工窯爐的熱面全纖維爐襯，目前國內產品在這方面的質量和應用開發還相對落后，現在國外出現了含鉻纖維，使用溫度比含鋯纖維更高，國內還沒有這方面的報道。
 

　　2.種類及用途

　　耐火材料的品種主要有：普通硅酸鋁纖維、高鋁硅酸鋁纖維、硅酸鋁纖維（Cr2O3、ZrO2）、多晶氧化鋁纖維和多晶莫來石纖維等。近年來，國外已經成功開發（或正在開發）一些新的耐火材料品種，如鎂橄欖石纖維、耐火材料（ＳiO2-CaO-MgO系和Al2O3-CaO系）等。耐火材料棉、氈、毯、模塊、紙、布、帶、繩等。
 

　　耐火材料毯（纖維模塊）：多采用自熔式、連熔連甩生產工藝制成甩絲長纖維，經雙面針刺使纖維交織而成，可直接作為火焰熱面，集耐火、隔熱、保溫于一體，在中性、氧化性及偏還原性氣分中長期使用，仍能保持良好的強度、韌性。采用這種纖維毯制成的纖維模塊不含結合劑，熱穩定性好，廣泛應用于石化、冶金、電力等保溫耐熱領域。
 

　　耐火材料板：由耐火材料及結合劑、添加劑，經過制漿、成型、固化、干燥等工序制成。耐火材料板柔韌性好、易切割、強度高，是一種低導熱率、低蓄熱量的新型節能環保產品，廣泛應用于各種加熱設備的墻、頂等部位背襯，屬重質耐火材料。
 

　　耐火材料布、帶：主要應用于防火門、工業窯爐隔熱、高溫管道及容器的隔熱。

　　耐火材料繩：主要應用于各種工業窯爐的膨脹縫、高溫管道的纏繞保溫、鋼結構連接處的隔熱等。

　　耐火材料紙：由耐火材料及結合劑、添加劑，經過制漿、成型、固化干燥等工序制成的，是密封、隔熱的理想材料。可用于各種熱工窯爐膨脹縫、高溫襯墊等部位保溫隔熱。

　　此外，耐火材料還可以用于過濾和催化劑載體材料、填密材料和摩擦材料、絕熱涂料、增強材料等。

　　3.弊端及前景

　　耐火材料雖然為高溫工業領域的絕熱耐火起著重要作用，但也存在很大的生產弊端，尤其是它具有可吸入性，對環境及人體有一定的危害，國外一些企業加強了對非晶質耐火材料的限制使用。目前，一種生物溶解性非晶質耐火材料在絕熱耐火材料市場出現，這種超級纖維（ＳiO2-CaO-MgO系耐火材料）屬無污染的環境友好型材料。耐火材料產品今后生產趨勢，就是朝著無污染、精細化和多功能化方向發展，尤其是利用新工藝、新原料，制備高附加值、高科技含量的功能性精細耐火材料，其生產幾率會越來越大，浙江隊優化絕熱耐火材料具有重大意義。