陶瓷纤维在钢铁行业的应用

　　传统工业炉窑耐火内衬自重较大,炉体蓄热量浪费严重,保温效果差,炉体冷面温度超过100℃,炉窑温度精确控制困难。近几年来工业炉的炉墙炉顶陶瓷纤维模块耐火内衬，在设计时采用了全纤维内衬，由于纤维导热率低、密度小、重量轻，在设计建造窑炉时均采用较轻的钢架支撑结构，从而使工业炉的发展进入“窑炉轻量化”时代。纤维蓄热小，适应快速升温、冷却的操作方式。此外，陶瓷纤维模块可加工成异型制品，适应炉壳内壁各种形状。纤维模块具有良好的抗机械振动与冲击的能力，化学稳定性也较好，这些优点对新型窑炉的发展起到了重要的推动作用。

　　以钢铁行业的加热炉为例，陶瓷纤维模块主要用于钢包盖、钢坯搬运车、热处理炉的炉墙等。目前在对炉内清洁度要求较高的热处理炉内也大量使用陶瓷纤维模块做内衬。如图1示，冷轧带钢的退火炉内，从加热段到冷却段，从炉顶到炉底全都采用了陶瓷纤维模块做内衬，图中A为基本型模块。如图中C所示，在预热段的直火加热部分，中空型模块，便于直接安装烧嘴。在加热段的炉墙上，为了配合辐射管的安装，整面炉墙模块采用B的形式，在炉辊的轴颈处，模块可以制作成喇叭口形状，如图中E，非常便于炉衬安装。为了防止纤维脱落污染带钢，在模块上还可以缝上铝布作为内衬，如图中F所示。在炉喉、炉底室等一些特殊形状的部位，可以用图中D、G、H所示的异形模块。

图1冷轧连续退火炉的内衬结构示意图

　　陶瓷纤维毯折叠模块是采用陶瓷纤维毯,按一定的宽度折叠成手风琴状,然后将折叠块加以一定量的预压缩,并在压缩状态下捆包起来,最后预埋装锚固件折叠压缩而成。模块纤维不含任何结合剂。折叠毯在解除捆扎后会在不同的方向上相互挤紧,不产生缝隙。图2为折叠压缩模块形成的示意图。

图2纤维模块形成示意图

　　陶瓷纤维模块在炉壁上的安装方法，如图3示，模块安装前，需要先将炉壁上焊接好短锚固钉，短锚固钉头部有螺纹。然后再铺上一层普通的隔热岩棉，厚度15～20mm。将模块背部压条的中心孔与短锚固钉对齐，使锚固钉的头部进入模块上的空心套管内，将与锚固钉头部螺纹配合的螺母放入套筒扳手的头部套筒内，将套筒扳手插入模块的空心套管，旋转扳手，将螺母拧紧在锚固钉的头部。螺母、锚固钉的螺杆以及背部压条通过这种方式连接起来，从而将模块固定在炉壳上。

图3纤维模块的安装示意图

　　背部压条上的加固板很重要，起到螺栓连接处加固的作用。

　　图4所示为模块安装好后的外形，模块安装时，纤维模块的折叠方向要错开，即横竖要间隔安装。这样做的目的是：全部安装完，抽掉捆带后，让模块可以自由膨胀，填满空隙。

图4纤维模块安装完后外形图

　　具体安装步骤如下：

　　陶瓷纤维模块的安装过程是比较简单方便的，但是每个步骤要严格按照要求施工，假设如果焊接短锚固钉不牢固，将会造成模块整体脱落炉墙坍塌等重大事故，再例如安装时折叠方向没错开，会导致模块四周不能受到均匀的压力从而松动脱落。