由于纤维导热率低、密度小、重量轻,在设计建造窑炉时均采用较轻的钢架支撑结构,从而使陶瓷窑炉的发展进入“窑炉轻量化”时代。纤维蓄热小、适应快速升温、冷却烧成方式。纤维有柔性可加工成带凹槽或开口的制品,且具有良好的抗机械振动与冲击的能力,化学稳定性也较好,这些优点为新型窑炉的发展,并涉及到陶瓷工艺、行业的发展产生重要的推动作用。
对于连续加热设备如陶瓷隧道窑,早已实现了采用耐火陶瓷纤维用做连续加热设备的内衬,据有关报道,快速推板窑与隧道窑中采用耐火陶瓷纤维节能效果都很显著。尤其是超高温加热,如烧成温度在1538℃--1649℃的窑炉中,采用耐火纤维的节能效果较好。
以预制纤维模块砌筑纤维炉衬的优点有以下几方面:
1.施工简单、安装方便、节省工时。纤维炉衬维修时无需大面积拆除,只需要换损坏部位的纤维模块即可迅速恢复生产。
2.陶瓷纤维模块加工时采取了预压缩,能补偿“模块”在高温下的收缩,不仅减少了纤维炉衬加热收缩量,同条件下较传统层铺式纤维炉衬可提高使用温度50℃以上。
3.具有优良的抗风蚀性能,传统层铺式纤维炉衬900℃下抗风蚀性能为10m/s,而纤维模块炉衬抗风蚀性能可达30m/s以上。如预制纤维模块含无机结合剂,其抗风蚀性能可达50m/s。
4.纤维模块的锚固件不暴露于纤维炉衬热面,无需采用昂贵的耐热合金、陶瓷及氮化硅等材质作为锚固件。
陶瓷纤维模块炉衬,属于热流方向与纤维呈垂直布置的炉衬结构。为此,纤维模块炉衬的导热系数值较传统层铺式纤维炉衬导热系数稍高,这在纤维炉衬结构设计时予以考虑。