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ニュース
耐火性とセラミック繊維の開発
Jun 29, 2018

近年、高温焼成炉におけるセラミック繊維の適用がますます拡大している。 セラミック繊維で作られたすべての種類の製品は断熱効果が良く、使いやすい、特に小さな蓄熱材などがあります。 これは、様々なタイプの炉で広く使用されており、省エネルギーで大きな効率を示しています。


(1)品種および特性:セラミック耐火繊維の最も重要な指標は、繊維の直径および熱安定性である。 Al2O3SiO2繊維は、セラミック工業において一般的に使用されている。 Al2O3の含有量に応じて異なる使用範囲に分けられ、耐火性や酸化防止性を向上させるためにCr2O3材が導入されています。 一般に、アルミナ含有量が高く、酸化鉄などの不純物含有量の少ない繊維製品は純粋な白色であり、酸化クロムを導入する繊維は黄色で販売されている。 セラミック繊維の平均直径は24ミクロンである。 高温、高密度、低熱伝導率。 ファイバーが厚くて緻密であれば、使用効果は理想的ではありません。 繊維の熱安定性指数がより重要である。 1260℃でのAl 2 O 3 -SiO 2繊維の収縮率の範囲は3588%である。 収縮はまた、熱安定性によって直接影響される。


熱伝導率が小さく、密度が小さく、軽量であるため、軽鋼製の支持構造は、キルンの設計および建設に使用され、キルンの軽量時代にセラミックキルンを開発する。 繊維は蓄熱が小さく、急速加熱と冷却に適しています。 繊維は柔軟性があり、溝または開口部に機械加工することができ、機械的な振動および衝撃に耐える良好な能力を有し、良好な化学的安定性を有する。 これらの利点は、新しいキルンの開発であり、セラミック技術および産業の発展にとって重要な推進力を有する。 現在、セラミック繊維製品は、フェルト、毛布、ブロック、ルース繊維、繊維紙および様々な種類の製品を真空中に有する。 作動範囲は一般に8711427℃です。特殊な状況下では、特別な場合には限界温度を超える高温で使用することができます。


(2)石造の方法と注意事項:炉内張りに適した耐火繊維フェルトは、エネルギー効率を大幅に向上させることができます。 一般に、有機バインダーは、繊維を管状またはシート状の布帛にするために使用される。 高温軽量耐火レンガでキルンの内壁を構築した後、セラミックファイバー耐火フェルトを内側ライニングに取り付けることができる。 燃焼後、繊維のフェルトまたはボードはある剛性を形成し、満足のいく回復能力を有する。


メーソンリーファイバーには2つの方法があります.1つはフェルトブランケットを1つの層と1つの層に貼り付け、次にボルトでリベットすることです。 一般に、1222℃以下では耐熱金属製のテザーロッドが採用され、1223℃以上ではセラミック製のリベット締め部品が採用されています。高温側にはゆるい繊維と耐熱セメントが充填されています。 セラミックのリベット加工はまた、炭素堆積による繊維劣化を防止する。 第2の方法は、予め製造された組立体、すなわち、フェルトブランケットで積み重ねられたか、または幅広の305mmフェルトブランケットを備えたアコーディオンプリフォームに折り畳まれたプレハブ部品を使用することである。 後者と比較すると、後者は炉殻から高温表面までの同じ材料であり、エネルギー効率は高いが、コストが高い。 温度が上昇すると、繊維プリフォーム・メーソンリーによって形成された接合部は、柔軟な繊維モザイクを有する必要がある。 事前に製作されたコンポーネントは、設置が簡単で、迅速でメンテナンスが容易で、損傷した部品を交換するだけです。


熱効率の面では、層の適用方法は事前に製作された部品よりも優れています。 前者の繊維方向は熱流に対して垂直であるため、積み重ねられたプレハブ複合繊維方向は熱流に平行であり、2つの熱伝導の差は約2040%であり、例えばアコーディオンのプレキャストアセンブリ2つの間にあり、繊維の方向は熱流に対して平行で垂直である。


(3)開発の見通し:燃料価格の上昇が続き、燃料費がセラミック産業の発展のボトルネックとなり、省エネルギーがますます重要になる。 人々はますます窯の熱損失を心配しています。 それらのうちのいくつかは、熱効率を改善するために、元の耐火ライニングの表面上に直接耐火性セラミック繊維を置く。 それを追加する前に、窯の壁に明白な亀裂や破片を修復する必要があります。 しかしながら、断熱レンガ及び耐火繊維は、任意に乱用することはできない。 これまで、アルカリ性酸素精錬炉、セメントロータリーキルンなどのライニングのような高温の深刻な化学侵食のために、一時的にライニングとして繊維を使用することはできません。


セラミックトンネルキルンのような連続加熱装置では、連続加熱装置の内側ライニングとして使用される耐火性セラミック繊維が実現されている。 関連データによれば、高速押し板キルンおよびトンネルキルンにおける耐火セラミック繊維の省エネルギー効果は非常に重要である。 特に、1538℃1649℃炉で焼成温度などの超高温加熱、耐火繊維の省エネルギー効果の使用が最適です。


現在、ヨーロッパ、アメリカ、日本の全てのセラミックキルン装置は、セラミック繊維ライニングで作られています。 まもなく、ガストンネルキルンはキャリッジ構造の区画のように分解され、その後、磁器工場の建設現場組立に出荷された。 このすべてはセラミック繊維材料の使用によるもので、キルンのコストを大幅に節約し、より便利でした。 セラミック繊維製品の省エネルギー効果を材料改質の観点から検討する研究も進められている。


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