增強纖維托板的現狀及發展趨勢
早在1941年,美國巴布考克·維爾考克斯公司就利用天然高嶺土經電弧爐熔融后噴吹成了增強纖維托板。20世紀40年代后期,美國有兩家公司生產硅酸鋁系纖維,并第1次將其用于航空工業。進入50年代,增強纖維托板已正式投入工業化生產,到了60年代,已研制開發出多種增強纖維托板制品,并開始用于工業窯爐的壁襯。1973年全球出現能源危機后,增強纖維托板獲得了迅速的發展,其中以硅酸鋁系纖維發展最快,每年以10%~15%的速度增長。美國和加拿大是增強纖維托板的生產大國,年產量達到了10萬t左右,約占世界耐火纖維年總產量的1/3。歐洲的增強纖維托板產量位于第三,年產量達到6萬t左右。在年產30萬t的增強纖維托板中,各種制品的比例大致為:毯和纖維模塊45%;真空成型板、氈及異形制品25%;散狀纖維棉15%:纖維繩、布等織品6%;纖維不定形材料6%:纖維紙3%。
增強纖維托板制品的應用領域主要是加工工業和熱處理工業(工業窯爐、熱處理設備及其它熱工設備),其消耗量約占40%,其次是鋼鐵工業,其消耗量約占25%。國外在提高增強纖維托板產量的同時,注意研制開發新品種,除1000型、1260型、1400型、1600型及混配纖維等典型增強纖維托板制品外,近年來在熔體的化學組分中添加ZrO2、Cr2O3等成分,從而使增強纖維托板制品的最高使用溫度提高到1300℃。此外,有些生產企業還在熔體的化學組分中添加CaO、MgO等成分,研制開發成功多種新產品。如可溶性增強纖維托板含62%~75%Al2O3的高強增強纖維托板及耐高溫陶瓷紡織纖維等。因此,目前在國外增強纖維托板的應用帶來了十分顯著的經濟效益,導致增強纖維托板的應用范圍日益擴大,一些主要工業發達國家的增強纖維托板產量繼續保持持續增長的發展勢頭,其中尤以玻璃態硅酸鋁纖維的發展最為迅速。同時,隨著增強纖維托板應用范圍的不斷擴大,導致增強纖維托板制品的生產結構隨之發生重大改變.如增強纖維托板毯(包括纖維塊)的產量由過去占增強纖維托板產量的70%下降至45%;增強纖維托板深加工制品(如纖維繩、布等纖維制品)、纖維紙、纖維澆注料、可塑料、涂抹料等纖維不定形材料的產量大幅度增長,接近于增強纖維托板產量的15%。增強纖維托板新品種的開發生產和應用,大大促進了增強纖維托板的應用技術和施工方法的發展。
我國增強纖維托板生產起步較晚,在20世紀70年代初期,才先后在北京耐火材料廠和上海耐火材料廠研制成功并投入批量生產。其后10余年主要以“電弧爐熔融、一次風噴吹成纖、濕法手工制氈”的工藝生產增強纖維托板制品,工藝落后,產品單一。自1984年首鋼公司耐火材料廠從美國CE公司引進電阻法甩絲成纖增強纖維托板針刺毯生產線后.至1987年,又有河南陜縣電器廠、廣東高明硅酸鋁纖維廠和貴陽耐火材料廠分別從美國BW公司和Ferro公司引進了3條不同規模、不同成纖方法的增強纖維托板針刺毯生產線及真空成型技術,從此改變了我國增強纖維托板生產工藝、生產設備落后和產品單一的面貌。
自1986年開始.我國通過對引進的增強纖維托板生產設備和工藝消化、吸收,并結合國情研制、設計建成了不同類型的電阻法甩絲(或噴吹)成纖干法針刺毯生產線82條,安裝在45家企業內。年產量已達到10萬t以上,成為世界最大的生產國。產品品種多樣化.除批量生產低溫型、標準型、高純型、高鋁型等多種增強纖維托板針刺毯及超輕質樹脂干法氈(板)外.還可生產14%~17%ZrO2的合鋯纖維毯。其使用溫度可達1300℃以上。
80年代末期,日本直井機織公司、車鐵及英特萊等機織品公司相繼在北京投資建成了增強纖維托板紡織品專業生產企業,并批量生產增強纖維托板布、帶、扭繩、套管、方盤根等增強纖維托板紡織品,纖維織品生產所需的散狀纖維棉及工藝裝備均已實現了國產化。90年代初,北京、上海、遼寧鞍山、山東、河南三門峽等地先后從美國、法國、日本等國引進了增強纖維托板的噴涂技術和設備;并在冶金、石化部門工業窯爐上應用了增強纖維托板噴涂爐襯,節省了能耗,取得了良好的經濟效益,現已得到了普遍推廣,并在冶金、石化和機械等部門工業爐和加熱裝置中的應用取得了成功的經驗。與增強纖維托板噴涂技術同步發展的增強纖維托板澆注料、可塑料、涂抹料等纖維不定形材料,不僅已建有國內生產企業,而且已在各類工業窯爐、加熱裝置和高溫管道上推廣應用。
因此,我國目前增強纖維托板已處于持續調整發展的階段,增強纖維托板的生產工藝與設備,尤其是干法針刺毯的生產工藝與設備具有世界先進的含鉻、含鋯硅酸鋁纖維板,多晶氧化鋁纖維,多晶莫耒石纖維及混配纖維制品等新型增強纖維托板與制品相繼開發成功,并投放了工業化生產,使纖維狀輕質耐火材料構成了完整的系列產品。增強纖維托板應用范圍的不斷擴大,致使高強度、抗風蝕硬性纖維壁襯應用日益普及。同時,增強纖維托板生產技術的發展,也大大推動了增強纖維托板的應用技術和施工方法的發展。


