耐火纖維制品是以耐火纖維為原料，精加工制成的各種高溫隔熱材料，制品重量輕、熱導(dǎo)率低，是一種新型優(yōu)質(zhì)高溫隔熱材料。
1.1耐火纖維
耐火纖維又稱(chēng)陶瓷纖維，是一種人造無(wú)機(jī)非金屬材料，是由AL2O3、SiO2為主要成分組成的玻璃或結(jié)晶相二元化合物。作為輕質(zhì)耐火隔熱材料用于工業(yè)爐窯可節(jié)能15～30%。耐火纖維具有如下良好特性：
(1)耐高溫性。普通硅酸鋁耐火纖維的使用溫1200℃，特種耐火纖維如氧化鋁纖維、莫來(lái)石等使用溫度高達(dá)1600～2000℃，而一般的纖維材料如石棉、巖棉的耐火溫度僅650℃左右。
(2)隔熱保溫性。耐火纖維在高溫時(shí)的導(dǎo)熱率很低，普通硅酸鋁耐火纖維在1000℃時(shí)的導(dǎo)熱率為輕質(zhì)粘土磚的1/3，且熱容量小，隔熱效率高。設(shè)計(jì)爐襯厚度可比使用輕質(zhì)耐火磚減薄一半左右。
(3)化學(xué)穩(wěn)定性。除強(qiáng)堿、氫氟酸外，幾乎不受任何化學(xué)藥品和蒸氣、油類(lèi)的侵蝕，常溫下不與酸作用，高溫時(shí)對(duì)熔融鋁、銅、鉛等及其合金不潤(rùn)濕。
(4)抗熱震性。耐火纖維性能柔軟，有彈性，抗熱沖擊、耐急熱急冷性好。設(shè)計(jì)中耐火纖維爐襯可不考慮熱應(yīng)力的影響。
另外，耐火纖維的絕緣性及隔聲性能也比較好。對(duì)于30～300Hz的聲波，其隔聲性能優(yōu)于常用的隔聲材料。
1.2耐火纖維制品
散狀耐火纖維原棉通過(guò)二次加工，形成纖維二次制品，可分為硬制品和軟制品。硬制品有較高強(qiáng)度，可進(jìn)行車(chē)、鉆等機(jī)械加工;軟制品有較大的回彈性，可壓縮、彎曲而不斷裂，如耐火纖維氈、毯、繩、帶等。
耐火纖維氈是采用濕法加工工藝，將耐火纖維放入含有結(jié)合劑的水溶液中均勻混合沉積而成的制品。常用的結(jié)合劑有甲基纖維素、乳膠、硅溶膠等。它的表面比耐火纖維毯硬，具有適宜的柔軟性和剛度，施工性能好。
耐火纖維氈根據(jù)供貨狀態(tài)可分為干氈和濕氈。濕氈是將耐火纖維氈在氧化鋁或氧化硅膠體溶液中浸漬，然后封裝在塑料袋內(nèi)保持濕潤(rùn)，通常用于難以施工的復(fù)雜部位，干燥后表面硬化，抗風(fēng)蝕性能好。
1.2.2耐火纖維毯
耐火纖維毯是采用干法加工工藝制成的制品，不含或含少量的結(jié)合劑。根據(jù)工藝及形狀不同可分針刺毯、折迭毯、毯卷等。針刺毯采用針刺工藝，通過(guò)帶有倒鉤的針在纖毯表面上下勾刺而成。具有強(qiáng)度高、抗風(fēng)蝕性強(qiáng)、收縮小等優(yōu)點(diǎn)。
1.2.3預(yù)制塊
將殼內(nèi)為負(fù)壓的模具放入含結(jié)合劑和纖維的水液中，使纖維向模殼集聚至要求厚度脫模干燥而成;也可用粘結(jié)劑將纖維氈粘在金屬網(wǎng)上利用螺栓金屬網(wǎng)固定在爐墻或鋼結(jié)構(gòu)上，施工比較方便。
1.2.4耐火纖維紡織品
將耐火纖維采用編、織、紡等工藝制成的制品，紗、帶、布、繩等品種，具有耐高溫、耐腐蝕、絕緣好、無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于保溫、隔熱、密封方面，節(jié)能效果好，不污染環(huán)境，是石棉制品的優(yōu)良替代品。
耐火纖維施工技術(shù)
各種爐窯中的保溫材料基本上是使用耐火纖維棉，采用填充法施工，將纖維棉在規(guī)定的部位填充至需要的厚度，此時(shí)耐火纖維主要起絕熱保溫作用。耐火爐襯的施工有層鋪法、疊鋪法、混合法以及耐火纖維噴涂法。
2.1層鋪法
層鋪法是耐火纖維門(mén)內(nèi)襯施工最早的使用方法。爐襯采用耐火纖維氈，或在耐火纖維與鋼板之間襯以礦渣棉氈或玻璃棉氈。由于層鋪纖維與受熱面平行，因此爐襯高溫收縮大，耐氣流沖刷性能較差，但爐襯熱導(dǎo)率相對(duì)減小約20%，有利于絕熱保溫。一般選用鎳鉻鈦合金、鐵鉻鋁合金、陶瓷、氧化鋁等高溫材料做錨固件，用于爐頂時(shí)其中心距不大于250mm，用于爐墻時(shí)不大于300mm。
2.2 疊鋪法
疊鋪法常用于加熱爐墻的施工中，將耐火纖維板、毯或氈逐層疊加，并用金屬件或粘結(jié)劑將其固定聯(lián)為一體。但是受熱纖維與受熱面垂直，耐火纖維高溫收縮較小，耐沖刷性能及高溫性能較好，但爐襯的熱導(dǎo)率比層鋪稍高，并且施工中要注意防止襯體出現(xiàn)通縫。
2.3層疊組合結(jié)構(gòu)
此方法綜合了層鋪和疊鋪的優(yōu)點(diǎn)，也就是在內(nèi)層采用疊鋪法施工，內(nèi)層和爐體鋼板之間用層鋪，此種結(jié)構(gòu)耐沖刷、耐高溫、收縮小、熱導(dǎo)率較低，但施工復(fù)雜。
2.4 耐火纖維噴涂
近年來(lái)，耐火纖維噴涂技術(shù)在我國(guó)得到很大程度的推廣。它在耐火材料的形狀和施工工藝上有了新的突破，耐火纖維爐襯第二代施工技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)各行業(yè)的爐窯熱工設(shè)備，可防止錨固件及爐殼的燒損，降低散熱損失，提高熱效率，加快施工進(jìn)度，爐襯的整體密封性好，使用壽命長(zhǎng)。
耐火纖維噴涂是纖維機(jī)械化施工的一種新工藝，通過(guò)專(zhuān)用纖維噴涂機(jī)將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的散狀耐火纖維棉與專(zhuān)用的結(jié)合劑在高壓下同時(shí)噴出，纖維和結(jié)合劑在噴槍外混成一體噴到工作面上，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖1所示。與常規(guī)的耐火纖維制品層類(lèi)似，但噴涂是機(jī)械化施工，將整個(gè)內(nèi)襯形成均勻無(wú)縫隙、高強(qiáng)度的整體制品結(jié)構(gòu)。
結(jié) 語(yǔ)
(1)耐火纖維是一種優(yōu)良的耐火保溫材料，具有優(yōu)良的特性，是耐火、保溫、絕熱的首選材料。
(2)耐火纖維噴涂技術(shù)是纖維爐襯第二代施工技術(shù)，在工業(yè)爐窯的內(nèi)襯耐火絕熱、保溫中具有廣泛的使用前景。
(3)耐火纖維噴涂雖具有優(yōu)異的特性，但其一次性投資較高，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)因地制宜地選用。