陶瓷纖維的發(fā)展變遷:
陶瓷纖維早出現(xiàn)在1941年,美國(guó)巴布、維爾考克斯公司用天然高嶺土用,用電弧爐熔融噴吹成纖維。20世紀(jì)40年代后期美國(guó)兩家公司生產(chǎn)硅酸鋁系列纖維,并首次應(yīng)用于航空工業(yè);20世紀(jì)60年代美國(guó)研制出多種陶瓷纖維制品,并用于工業(yè)窯爐壁襯。20世紀(jì)70年代,陶瓷纖維在我國(guó)開始生產(chǎn)使用,其應(yīng)用技術(shù)在20世紀(jì)80年代得到迅速推廣,但主要適用范圍在1000℃以下,應(yīng)用技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單落后。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,隨著含鋯纖維和多晶氧化鋁纖維的推廣應(yīng)用,使用溫度提高到1000℃-1400℃,但由于產(chǎn)品質(zhì)量缺陷和應(yīng)用質(zhì)技術(shù)的落后,應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方式都收到局限。如多晶氧化鋁纖維不能制成纖維毯,產(chǎn)品規(guī)格單一,以散棉、纖維塊為主,雖然使用溫度有所提高,但是強(qiáng)度很差,限制了使用范圍,也縮短了使用壽命。
自從進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),一些大的陶瓷現(xiàn)為生產(chǎn)企業(yè)為了增強(qiáng)抗風(fēng)險(xiǎn)的能力,紛紛組建集團(tuán),并進(jìn)行了內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整,淘汰了一些落紅的工藝、設(shè)備和生產(chǎn)線,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上做了較大的調(diào)整,大幅度壓縮了在國(guó)際市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力較差的普通硅酸鋁纖維制品,擴(kuò)大了高純硅酸鋁纖維、含鋯纖維、含鉻纖維、多晶氧化鋁纖維等纖維的能力。同時(shí),一些大的陶瓷纖維企業(yè)開發(fā)成功并批量生產(chǎn)用于特殊應(yīng)用領(lǐng)域的多晶氧化鋯纖維、氮化硅纖維、碳化硅纖維硼化物纖維等新產(chǎn)品,如美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的多經(jīng)氧化鋁長(zhǎng)纖維主要用于制造紡織物,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)的復(fù)合材料已研制開發(fā)成功,其增強(qiáng)體主要是連續(xù)長(zhǎng)纖維和晶須在復(fù)合材料匯總應(yīng)用廣,由碳化硅增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料,陶瓷基復(fù)合材料已用于制造航天飛機(jī)部件,高性能發(fā)動(dòng)機(jī)等耐高溫結(jié)構(gòu)材料,是21世紀(jì)航空航天及高技術(shù)領(lǐng)域的新材料。
甲醇轉(zhuǎn)化爐概述
甲醇轉(zhuǎn)化爐保溫要考慮的因素有爐型,爐溫,加熱方式與爐內(nèi)氣氛。爐型主要有頂燒方箱式、側(cè)燒雙室式、小型圓筒式等;設(shè)備燃料一般為天然氣加施放氣,比較清潔,含硫量不高于50ppm;輻射段在微負(fù)壓(-5~-10mmH2O)下操作,熱面設(shè)計(jì)溫度1260℃。爐內(nèi)弱還原性煙氣氣氛。
甲醇轉(zhuǎn)化爐爐分區(qū)保溫結(jié)構(gòu)
甲醇轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段端、側(cè)保溫:
襯里厚度:180-200mm
襯里結(jié)構(gòu):160mm1260℃高純陶瓷纖維模塊+背襯20-40mm1260℃級(jí)普通陶瓷纖維毯
錨固材料:S304不銹鋼
甲醇轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段端、側(cè)上部保溫:
外保溫厚度:30mm
襯里結(jié)構(gòu):30mm800℃可溶型陶瓷纖維毯
甲醇轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段底保溫:
襯里厚度:180-200mm
襯里結(jié)構(gòu):160mm1260℃高純陶瓷纖維模塊+背襯20-40mm1260℃普通陶瓷纖維毯
甲醇轉(zhuǎn)化爐外壁溫度要求:
在風(fēng)速為2.0米/秒,環(huán)境溫度為25℃的設(shè)計(jì)條件下,除爐門及接緣口處外,爐外壁溫度不應(yīng)超過(guò)規(guī)定溫度:爐箱體外壁平均溫度:≤82℃。
陶瓷纖維毯的導(dǎo)熱系數(shù):
陶瓷纖維毯導(dǎo)熱系數(shù)隨體積密度的增大而降低,但降低的幅度逐漸減小,以致當(dāng)密度超過(guò)一定范圍后,導(dǎo)熱系數(shù)不再降低,反而有增大的趨勢(shì)。
不同溫度下有一較小的導(dǎo)熱系數(shù)和與之對(duì)應(yīng)的較小體積密度,極小導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)應(yīng)的體積密度又隨溫度升高而增加。
正確認(rèn)識(shí)和運(yùn)用上述規(guī)律對(duì)陶瓷纖維應(yīng)用有重要意義,陶瓷纖維的絕熱性能主要是利用制品氣孔中密閉空氣的絕熱作用,當(dāng)固態(tài)纖維比重一定時(shí),氣孔率越大,則體積密度愈小。
在渣球含量一定時(shí),體積密度對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響實(shí)質(zhì)是指氣孔率、氣孔大小及氣孔性質(zhì)對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)影體積密度<96Kg/m3時(shí),由于混合結(jié)構(gòu)里氣體的振蕩對(duì)流、幅射傳熱增強(qiáng),導(dǎo)熱系數(shù)隨體積密度減小,呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系的增加趨勢(shì)。
陶瓷纖維毯體積密度>96Kg/m3時(shí),隨著體積密度增大,分布于纖維內(nèi)氣孔呈封閉,微孔狀比例增加,氣孔中空氣氣流受到制約,纖維內(nèi)熱轉(zhuǎn)移量減少(熱阻增大),同時(shí)又導(dǎo)致通過(guò)孔壁間的輻射傳熱量也相應(yīng)減少,從而使導(dǎo)熱系數(shù)降低。
體積密度增大到一定范圍240~320Kg/m3固態(tài)纖維接觸點(diǎn)增加,使纖維本身形成一個(gè)橋,通過(guò)橋使傳熱量增大,其次,固態(tài)纖維接觸點(diǎn)增加,又使氣孔對(duì)傳熱的阻尼作用減弱,從而導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)不再降低,并有增大趨勢(shì)。
1050陶瓷纖維毯 JSGW-112
1260陶瓷纖維毯 JSGW-212
高純硅酸鋁陶瓷纖維毯 JSGW-312
高鋁硅酸鋁陶瓷纖維毯 JSGW-422
含鋯硅酸鋁陶瓷纖維毯 JSGW-512
鋯鋁硅酸鋁陶瓷纖維毯 JSGW-612
按尺寸劃分,可根據(jù)編織袋容積分為以下幾個(gè)規(guī)格:7200*610*20mm 5000*610*30mm 3600*610*50mm等。