胶体法高温耐火纤维热处理窑是生产胶体法高温耐火纤维的热工设备,完成胶体法高温耐火纤维棉胎的干燥,分解并最后高温煅烧成纤维成品。胶体法高温耐火纤维是一种新型高级耐火纤维,使用温度可达1400℃以上,Al2O3含量大于80%,它的生产工艺与普通硅酸铝耐火纤维不同,由三个工序组成,第一道工序将AlCl3和Al粉制成胶体,第二道工序是将胶体用甩丝法或喷吹法制成纤维棉胎,第三道工序是将纤维棉胎进行热处理(包括干燥、分解和高温煅烧)。 在现有文献中,英国专利GB2028788A曾披露了热处理窑的构想,但这种简单的构想很难实现胶体法耐火纤维棉胎在热处理过程中复杂的物理化学反应,也很难解决耐火纤维棉胎低温粘连,输送不畅,发黑粉化等技术难题。
本发明的目的在于创造一种单体热处理窑,耐火纤维棉胎一次通过,热处理成制品。
本发明辊道式胶体法高温耐火纤维热处理窑,采用辊道输送,双面加热,气密控制,其优点是:
1)传动装置运动平稳连续,纤维棉胎在输送中无拉伸,棉胎整体性好,对纤维丝的破坏极小。
2)窑体密封性好,这对消除纤维发黑粉化也有益处。
3)设备简单,投资少,电耗低。
本发明的详细内容:
辊道式胶体法高温耐火纤维热处理窑,分成三个段带即干燥带、分解带、和高温煅烧带。
干燥带(附图1),耐火纤维棉胎输送辊道的辊子(附图4)陶瓷管,直径20~30mm,间距30~150mm;发热元件(附图6)为Ni-Cr丝,绕在瓷管上,瓷管直径20~40mm,Ni-Cr丝间的螺距为5~15mm,瓷管间距50~200mm,水平设置,双面加热。干燥带入口温度控制在100~150℃之间,出口温度控制在200~300℃之间。胶体法耐火纤维棉胎在干燥带脱去游离水和排出部份醋酸。
分解带(附图2),输送辊道的辊子为高铝瓷管,直径20~30mm,间距30~150mm;发热元件为Ni-Cr丝,绕在高铝瓷管上,螺距5~15mm,瓷管直径20~35mm,瓷管间距50~200mm,水平设置,双面加热,分解带入口温度控制在200~300℃,出口温度控制在600~700℃,胶体法耐火纤维棉胎在通过分解带时脱去HCl和绝大部份醋酸。
高温煅烧带(附图3),输送辊道的辊子为SiC和高铝瓷管,直径25~50mm,间距50~200mm;发热元件为SiC棒,直径18~30mm,间距50~150mm,水平设置,双面加热,高温煅烧带的温度可控制在700~1400℃,胶体法耐火纤维棉胎通过高温煅烧,获得予定的微观结构,机械性能和合格的残余收缩,高温煅烧带入口和出口处装有压辊(附图7),压辊辊面的线速度,稍大于辊道辊子的线速度。
本发明的热处理窑窑衬根据不同的窑温,采用不同厚度的耐火纤维,外壳为钢板,干燥带和分解带采用普通硅酸铝纤维。高温煅烧带采用3种不同的耐火纤维,里层采用莫来石纤维,中层为高铝耐火纤维,厚度30~50mm,靠近铁皮的外层为硅酸铝耐火纤维,三个段带的窑衬厚度均按优化理论设计。
整个窑地辊道传动由链条和链轮完成,辊子均为主动辊,根据纤维生产情况调整速度。
本发明实施举例:
辊道式胶体法高温耐火纤维热处理窑窑长7M,宽1.3M干燥带长2M,陶瓷辊子直径25mm,间距50mm。发热元件为绕有Ni-Cr丝的瓷管,直径25mm;Ni-Cr丝,直径1mm,螺距为10mm。入口温度100±10℃,出口温度250±10℃3点测温,2点控温。
分解带长3M,入口温度250±10℃,出口温度600±10℃。辊道辊子为高铝瓷管,直径25mm,间距50mm。发热元件为绕有Ni-Cr丝的高铝瓷管,直径25mm,间距为60mm。4点测温,3点控温。
高温煅烧带,发热元件为SiC棒,直径25mm,间距60mm;辊道的辊子为SiC管和高铝瓷管,直径25~40mm,间距为50~60mm,3点测温,3点控温。压辊为直径40mm的SiC管,辊面线速度比辊道辊子的线速度稍快,高温煅烧带的窑墙分三层,最里层为莫来石纤维厚30mm,中间层为高铝纤维,厚30mm,最外层为普通硅酸铝耐火纤维。纤维棉胎前进速度为1M/小时。
附图说明:
1.干燥带;2.分解带;3.高温煅烧带;4.辊道辊子;5.耐火纤维棉胎;6.发热元件;7.压辊;8.窑体