專利名稱：一種全纖維整體爐襯成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)爐用爐襯成型技術(shù)，尤其涉及一種全纖維整體爐襯成型方法。
技術(shù)背景
工業(yè)爐是在工業(yè)生產(chǎn)中利用燃料燃燒或電能轉(zhuǎn)化的熱量，將物料或工件加熱的熱工設(shè)備。工業(yè)爐按供熱方式分火焰窯爐(或稱燃料窯爐)和電窯爐，廣泛應(yīng)用于冶金、石油、 煤氣、硅酸鹽等工業(yè)領(lǐng)域的鑄造、鍛壓、金屬熱處理、烘烤、焊接以及粉末冶金行業(yè)。一般，在工業(yè)爐運行過程的熱能消耗中，加熱工件等的有效能耗不能節(jié)省。加熱工件的夾吊具和加熱控制氣氛等的無效能耗在設(shè)計合理和工藝正確的條件下，也不能節(jié)省。但在可節(jié)約的無效能耗中，爐襯的熱能消耗最大，主要和爐襯材料及爐襯結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。因此，隨著工業(yè)與科技的發(fā)展，我國工業(yè)爐爐襯材料和結(jié)構(gòu)一直在不斷改進。從原來的輕質(zhì)耐火磚+蛭石粉， 到微珠磚+硅酸鋁纖維氈+珍珠巖，再到纖維基預(yù)制件結(jié)構(gòu)和全纖維結(jié)構(gòu)，節(jié)能效果不斷提高。其中，纖維基預(yù)制件爐襯和全纖維爐襯被稱為節(jié)能爐襯，與傳統(tǒng)磚砌爐襯相比，該爐襯比新爐節(jié)能109Γ20%，比舊爐節(jié)能30%以上；與微珠磚+硅酸鋁纖維氈+珍珠巖結(jié)構(gòu)的節(jié)能爐相比，仍可節(jié)能59Γ15%。但是，目前仍有不少企業(yè)尚未采用節(jié)能爐襯，甚至一些工業(yè)爐依舊是輕質(zhì)耐火磚+蛭石粉結(jié)構(gòu)。所以工業(yè)爐節(jié)能爐襯的推廣任重道遠。
目前，工業(yè)爐爐襯的成型主要有澆注成型、砌筑成型、搗打成型等多種方法。發(fā)明內(nèi)容
為使工業(yè)爐爐襯更節(jié)能，成型更方便，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種全纖維整體爐襯成型方法，該方法根據(jù)不同爐襯形狀制作模具進行整體一次成型，成型效率高，尺寸精確， 所得到的爐襯體積密度為25(T400kg/m3，輕質(zhì)節(jié)能，可有效吸收熱應(yīng)力，材料不易開裂，熱震穩(wěn)定性好。
本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種全纖維整體爐襯成型方法，所述全纖維整體爐襯以陶瓷纖維、多晶纖維和礦物纖維中的一種或多種混合后制作的漿料為主要原料，纖維漿料濃度控制在廣15wt%，采用真空吸濾整體一次成型，成型后進行干燥，烘干溫度控制在5(T20(TC，直到水份完全排除；所得到的全纖維整體爐襯的體積密度控制在25(T400kg/m3。
一種全纖維整體爐襯成型方法，成型過程中，首先將纖維投入攪拌槽內(nèi)，加入自來水，攪拌至纖維完全分散，分散均勻后，纖維漿料即可輸送到放置有整體爐襯模具的成型槽內(nèi)；啟動真空泵，將真空泵的真空度控制在0.0廣0. 06MPa，利用真空泵產(chǎn)生的負壓使成型模具被纖維漿料填充密實，檢查模具填充密實后，從成型槽中取出模具進行脫模，得到整體爐襯濕坯體，最后將爐襯濕坯體在5(T20(TC烘干即可。
本發(fā)明中1、全纖維整體爐襯以陶瓷纖維、多晶纖維和礦物纖維中的一種或多種混合后制作的漿料為主要原料，所得到的爐襯體積密度為25(T400kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)低于常用的粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)及氧化鋁質(zhì)等輕質(zhì)磚，節(jié)能效果顯著。
2、全纖維整體爐襯通過真空吸濾整體一次成型，可制作各種復(fù)雜形狀的全纖維整體爐襯。所得到的整體爐襯輕質(zhì)節(jié)能，現(xiàn)場簡單組裝即可使用，不受現(xiàn)場環(huán)境因素影響，接縫少。
3、纖維漿料濃度控制在廣15wt%。漿料濃度過低，會延長吸濾時間，漿料濃度過高， 纖維分散效果差，易在纖維坯體內(nèi)部形成空洞。
4、真空泵的真空度控制在0. 0Γ0. 06MPa。真空度過低，吸力小，整體爐襯吸濾效率低，整體爐襯容重小，纖維坯體內(nèi)部容易形成空洞缺陷；真空度過高，吸力大，整體爐襯吸濾效率雖高，但易造成整體爐襯容重過大，爐襯導(dǎo)熱系數(shù)增大，節(jié)能效果差。
5、烘干溫度控制在50°C ^200oC,目的是為了排除爐襯中的水份。
本發(fā)明所提出的全纖維整體爐襯成型方法，相對于澆注成型，真空吸濾整體成型的爐襯不需現(xiàn)場施工，不受施工環(huán)境的影響；相對于砌筑成型，真空吸濾整體成型的爐襯屬整體一次成型，安裝方便，基本無磚縫；相對于搗打成型，真空吸濾整體成型爐襯的模具制作簡單，成型效率高。除此之外，真空吸濾整體爐襯比上述三種成型方法生產(chǎn)的爐襯輕質(zhì)節(jié)能，可有效吸收熱應(yīng)力，材料不易開裂，熱震穩(wěn)定性好。
具體實施方式
實施例1 全纖維整體爐襯采用陶瓷纖維做漿料，纖維漿料濃度控制在lwt%，通過真空吸濾整體一次成型；成型過程中，首先將纖維投入攪拌槽內(nèi)，加入自來水，攪拌至纖維完全分散，分散均勻后，將纖維漿料輸送到放置有整體爐襯模具的成型槽內(nèi)；啟動真空泵，將真空泵的真空度控制在0. OlMPa，利用真空泵的負壓使成型模具被纖維漿料填充密實，檢查模具填充密實后，從成型槽中取出模具進行脫模，得到整體爐襯濕坯體，送入干燥窯內(nèi)烘干，烘干溫度控制在50°C，直到水份完全排除。所得到的爐襯體積密度控制在250kg/m3。
實施例2:采用多晶纖維做爐襯真空吸濾成型漿料，纖維漿料濃度控制在1. 5wt%，通過真空吸濾整體一次成型；成型過程中，首先將纖維投入攪拌槽內(nèi)，加入自來水，攪拌至纖維完全分散， 分散均勻后，將纖維漿料輸送到放置有整體爐襯模具的成型槽內(nèi)；啟動真空泵，將真空泵的真空度控制在0. 06MPa，利用真空泵的負壓使成型模具被纖維漿料填充密實，檢查模具填充密實后，從成型槽中取出模具進行脫模，得到整體爐襯濕坯體，送入干燥窯內(nèi)烘干，烘干溫度控制在150°C，直到水份完全排除。所得到的爐襯體積密度控制在350kg/m3。
實施例3:采用礦物纖維做爐襯真空吸濾成型漿料，纖維漿料濃度控制在1. 2wt%，通過真空吸濾整體一次成型；成型過程同實施例2 ；整體爐襯成型后送入干燥窯內(nèi)烘干，烘干溫度控制在 200°C，直到水份完全排除。所得到的爐襯體積密度控制在450kg/m3。
實施例4:采用陶瓷纖維、多晶纖維和礦物纖維做爐襯真空吸濾成型漿料，纖維漿料濃度控制在 lwt%，通過真空吸濾整體一次成型；成型過程同實施例2 ；整體爐襯成型后送入干燥窯內(nèi)烘干，烘干溫度控制在50°C，直到水份完全排除。所得到的爐襯體積密度控制在300kg/m3。
權(quán)利要求
1.一種全纖維整體爐襯成型方法，其特征在于所述全纖維整體爐襯的主要原料為 陶瓷纖維、多晶纖維和礦物纖維中的一種或多種混合后制作的漿料，所述的纖維漿料濃度為廣15wt%;采用真空吸濾整體一次成型；成型后進行干燥，得到全纖維整體爐襯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全纖維整體爐襯成型方法，其特征在于烘干溫度控制在 500C 200"C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全纖維整體爐襯成型方法，其特征在于所述的全纖維整體爐襯體積密度為25(T400kg/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全纖維整體爐襯成型方法，其特征在于所述真吖空吸濾整體一次成型的過程中，首先將纖維投入攪拌槽內(nèi)，加入水，攪拌至纖維完全分散，分散均勻后，纖維漿料即可輸送到放置有整體爐襯模具的成型槽內(nèi)；啟動真空泵，將真空泵的真空度控制在0. 0Γ0. 06MPa，利用真空泵產(chǎn)生的負壓使成型模具被纖維漿料填充密實；檢查模具填充密實后，從成型槽中取出模具進行脫模，得到整體爐襯濕坯體，最后將爐襯濕坯體在 5(T200°C烘干即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)爐用爐襯成型技術(shù)，尤其涉及一種工業(yè)爐用全纖維整體爐襯成型方法；所述整體爐襯以陶瓷纖維、多晶纖維和礦物纖維中的一種或多種混合后制作的漿料為主要原料，真空吸濾整體一次成型，所得到的爐襯體積密度為250~400kg/m3。成型過程中，纖維漿料濃度控制在1~15wt%，真空泵的真空度控制在0.01~0.06MPa，成型后進行干燥，烘干溫度控制在50~200℃。所述的全纖維整體爐襯成型效率高，尺寸精確，輕質(zhì)節(jié)能，能夠有效吸收熱應(yīng)力，材料不易開裂，熱震穩(wěn)定性好，能有效延長爐襯使用壽命。
文檔編號F27D1/10GK102506578SQ20111043758
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者崔曉軍, 敖平, 方勝, 段斌文 申請人:中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司