用纖維毯的回彈性和強(qiáng)壓緊方法是不能解決陶瓷纖維模塊的熱收縮裂縫問題的,采用耐火纖維整體集成模塊組裝纖維爐窯,可以使纖維爐體不產(chǎn)生收縮裂縫,避免熱泄漏造成對爐殼的威脅,這對完善陶瓷纖維在纖維爐窯中的應(yīng)用,提升到個新的層面。
今天,小編就從目前常用的模塊組裝方式上來詳細(xì)的分析解答下爐窯中陶瓷纖維模塊中產(chǎn)生收縮裂縫的原因以及對應(yīng)的改善和解決方案。
構(gòu)筑纖維爐窯有很多種方法,其中采用陶瓷纖維模塊組裝是目前常用的方法。該方法具有:安裝方便、快捷,適合各種規(guī)格的爐型:固定纖維模塊用的金屬錨固件不暴露在熱面,不會被燒損,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高:模塊受熱而為纖維的面,與平鋪法中纖維垂直受熱相比,耐熱度可提髙50度左右,抗熱氣流沖刷等點。用陶瓷纖維模塊構(gòu)建的纖維爐窯,在生產(chǎn)運(yùn)行過程中,都有個無法避免的缺陷:纖維爐壁會出現(xiàn)收縮裂縫。
隨著時間的推移,收縮裂縫會逐漸增大加深,甚至延伸到爐殼。嚴(yán)重的會發(fā)生竄火,燒毀爐殼鋼板,因此,如何減少和避免纖維爐體的收縮裂縫,是眾所關(guān)心的難題。
目前常用的方法有:
(1)利用纖維毯厚度方向的彈性,在塊與塊之間襯纖維毯條;或橫豎交叉排列安裝。
(2)纖維模塊加大壓縮量,塊與塊之間盡可能擠緊。
采用上述方法后,常溫下纖維墻體表面平實,無縫隙。但是,經(jīng)過段時間加熱運(yùn)行后,仍會出現(xiàn)收縮裂縫,由陶瓷纖維模塊構(gòu)成的纖維爐體,僅用這些方法是不可能減少或避免加熱收縮裂縫的,這是因為;
(1)構(gòu)成陶瓷纖維模塊的纖維毯,常溫下是具有良好彈性的,尤其是厚度方向。但是,在加熱過程中纖維毯會逐步失去處彈性,軟化蠕變,以至收縮形變,纖維毯中的纖維可以是玻璃態(tài)纖維,也可以是晶體態(tài)纖維。
玻璃態(tài)纖維如高鋁纖維、貪鋯纖維在加熱過程中,隨著溫度的提商,纖維玻璃體粘度發(fā)生變化,粘性流動使纖維軟化,在自重和外力的作用下出現(xiàn)形態(tài)變化,這種形變是不可逆的,任何情況下都不可能恢復(fù)原狀。
晶體態(tài)纖維如莫來石纖維、氧化鋁纖維在加熱過程中,隨者溫度的提高,晶體內(nèi)的原子在熱力的作用下熱振動加劇,造成晶界滑移、空位擴(kuò)散或位錯攀移,使多晶休發(fā)生蠕變,在自重和外力的作用下出現(xiàn)形態(tài)變化,這種形變是不可逆的,任何情況下都不可能恢復(fù)原狀。
經(jīng)過高溫加熱的陶瓷纖維回到常溫后,仍保持高溫時留下的形態(tài),不可能回到高溫加熱前的形態(tài)。由此可見,采用纖維毯常用回彈性來彌補(bǔ)加熱收縮裂縫是不可能的。
(2)陶瓷纖維及其制品的征之是加熱性線收縮。
現(xiàn)行的耐火纖維標(biāo)準(zhǔn)GB3003-2006中,加熱性線收縮率是耐火陶瓷纖維分的依據(jù)。其中收縮率不超過4%的溫度是纖維毯的分濕度。
對塊纖維毯來說,厚度尺寸是遠(yuǎn)小于平面尺寸的,也就是說平面方向加熱收縮量要遠(yuǎn)大于厚度方向的加熱收縮量。常規(guī)纖維模塊的平面尺寸是正方形的,即纖維毯疊層方向和長度尺寸相同,例如300mm*300mm。但是在加熱后呈現(xiàn)的收縮裂縫結(jié)果卻不同。疊層方向的裂縫被分散在各層之間,裂縫很細(xì)??;長度方向的收縮裂縫出現(xiàn)在兩,裂縫很大。
假設(shè)纖維模塊平面尺寸為300mm*300mm,疊層數(shù)為15,收縮率為2%;則長度方向的收縮裂縫寬為300*2%=6mm,疊層間的收縮裂縫寬為300/15*2%=0.4mm。該0.4mm疊層間的收縮裂縫很小,可以忽略不計,現(xiàn)在只要解決長度方向的收縮裂縫問題,就能解決陶瓷纖維模塊加熱收縮裂縫問題了。
如果把纖維模塊做的足夠長,等于或大于爐膛內(nèi)尺寸,使模塊加熱收縮裂縫至爐膛外,那么陶瓷纖維模塊加熱收縮裂縫難題就解決了。
綜上所述,陶瓷纖維模塊和模塊之間產(chǎn)生的性收縮裂縫,不可能用纖維毯的回彈性來解決;也不可能加大模塊壓縮量或模塊間擠壓程度來解決。