一身百变的耐火纤维喷涂技术

    耐火纤维喷涂技术是纤维施工机械化的一项新工艺 , 其实质是耐火纤维炉衬的第二代技术。该技术是使用纤维喷。粘合剂通过隔膜泵均匀地喷入纤维流 , 两者混合直接喷涂到工作表面上 , 形成三维网络状制品结构。它克服了小块耐火纤维毡、毯、折叠块炉衬整体性差、接缝多、易定向收缩产生贯通缝、施工难度大、周期性长等缺点 , 有利于提高工业炉窑的热效率 , 为企业节能增效提供了很好的途径。

    耐火纤维喷涂技术应用极为广泛。适用于无固体物料直接与炉衬接触、无颗粒气流及燃气流速≤ 20 m / s ( 若喷涂表面涂料可增强气流冲刷化能力 ) 的各种工业炉窑的耐火衬里。另外 , 通过纤维原料的选用 , 塔、罐、容器等的外保温也可以用喷涂法施工。

    耐火纤维是一种纤维状轻质耐火材料，它的研究开发始于20世纪60年代初期。耐火纤维具有质量轻、耐高温、热稳定性好、热导率低、热容小及耐机械震动等优点。与传统耐火材料相比；耐火纤维的导热系数和容重分别只有传统耐火材料的1／10和1／15。因此，采用耐火纤维制造的高温炉炉壁散热少，保温性能好，炉墙质量轻，蓄热量少，热惰性小。
    耐火纤维柔软、弹性好，还是理想的密封材料，由于具有绝缘、消音、抗氧化、耐油和耐水性能，施工方便，因此在冶金、建材、石油、化工、船舶、电力、航天等领域应用广泛。多晶耐火纤维是20世纪70年代初继非晶质耐火纤维之后发展起来的新型高温隔热材料，主要用在工作温度高于1400℃的高温窑炉。可节能25％－40％。多晶耐火纤维还可作为复合增强材料和催化剂载体，应用效果良好。多晶耐火纤维也应用于宇航和原子能领域。　

    耐火纤维还是良好的红外辐射材料，具有良好的热辐射能力和红外加热效应，使用耐火纤维制品可有效节约能源，是理想的节能增效材料。生产实践证明，将耐火纤维应用于连续加热工业。炉可节能15％以上，用在间歇式工业加热炉可节能30％以上，同时可提高生产率和改善产品质量，实现炉体结构轻型化、大型化，综合性能好。

    目前，国际上已工业化生产和应用的多晶耐火纤维主要有多晶氧化铝纤维（AL2O3 80％～99％，SiO2 1％～20％）、多晶莫来石纤维（Al2O3 72％～79％，SiO2 21％～28％）和多晶氧化锆纤维（ZrO2 92％，Y2 8％）等。

    特点及优越性

(1) 一次性喷涂所获得的衬层整体无接缝 , 有效地避免了纤维制品在高温下的定向收缩 , 消除了窜气、露点腐蚀等对炉壳和锚固钉的危害 , 强化了密封、保温和耐火性能 , 提高了工业炉窑的热效率。

(2) 大大降低复杂异形面如球面、拐角、炉门及排烟管结合处等部位整体锚固的施工难度 , 提高了异形结合的密封性。喷涂施工方便、灵活 , 锚固钉用量少 , 且全部埋在纤维炉衬里 , 有效防止钉头烧损、避免热短路。

(3) 喷涂纤维衬层具有比平铺毡、毯较低的导热系数 , 比立铺折叠块有较好的热强度 , 锚固件埋于喷涂层内不直接传递热量 , 节能率达 15% ～ 30% , 衬层坚固 , 均匀而且平整 , 具有较强的抗侵蚀能力。

(4) 喷涂衬层经济合理 , 可以根据工业炉工况采取多种纤维分层复合喷涂 , 有利于实现复合材料传热机理的温度梯度分布 , 降低衬层材料的综合造价。

(5) 耐火纤维喷涂速度比常规施工方法提高 4 倍 , 缩短了施工周期 , 尤其在抢修工程更具有优势。涂层结构内属柔性材料 , 喷涂施工竣工后即可投入使用 , 减少近 80% 的烘炉时间。在石化行业现有的大量管式加热炉的节能改造和抢修工程中更具有优势。其无需拆卸原炉管即可作全纤维炉衬 , 也可在原砖衬、浇注料炉衬表面喷涂含锆耐火纤维表衬 , 保护了原有砖墙不受火焰直接冲刷 , 降低了砖墙界面温度 , 提高了炉体的使用寿命。

    耐火纤维喷涂衬里突出的性能 , 使其独立成为工业节能技术上的一项重要创新。随着纤维喷涂应用技术的发展 , 其应用领域日益扩大。