CN219415717U - 一种耐火纤维复合模块以及耐火纤维复合组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐火纤维复合模块以及耐火纤维复合组件，耐火纤维复合模块包括耐火纤维基材模块、通过高温粘结剂粘覆于耐火纤维基材模块正面的高密度耐火层以及通过高温粘结剂粘覆于高密度耐火层外表面的多晶氧化铝纤维毯，耐火纤维基材模块侧面从上至下均匀设有至少两个锚固通孔，单个锚固通孔从耐火纤维基材模块的一侧贯穿至另一侧。本实用新型的耐火纤维复合模块通过热工计算，将不同温度级别的三种耐火纤维产品有效的复合，能充分发挥三种材料的优势，并通过采用了外锚固和侧锚固的锚固件结构，解决了常规氧化铝多晶毯复合模块无法在出厂前预复合成整体组件并预埋锚固件的难题，从而实现了现场安装方便且安全可靠。

Description

一种耐火纤维复合模块以及耐火纤维复合组件

技术领域

本实用新型涉及耐火纤维技术领域，具体涉及一种耐火纤维复合模块以及耐火纤维复合组件。

背景技术

目前，耐火纤维模块和耐火纤维整体组件具有安装施工方便、重量轻、隔热节能效果显著等优点，广泛应用于高温工业窑炉。

目前，长期工作温度1100～1250℃下所使用的耐火纤维模块，大多为采用含锆纤维模块，更高使用温度1250～1350℃全部采用耐火等级高的多晶氧化铝纤维材料2成本太高，则多采用含锆纤维模块1与多晶氧化铝纤维材料2的复合结构材料，如图1所示，但目前这个含锆纤维模块1与多晶氧化铝纤维材料2的复合结构材料在应用时存在一些不足：

1、此复合结构材料必须是要在现场安装完里层的多个含锆纤维模块1后，再在含锆纤维模块1正面粘覆外层的多晶氧化铝纤维材料2，安装施工复杂困难、施工周期长，且可能存在由于现场施工使得多晶氧化铝纤维材料2粘覆不牢固，而造成长期使用中外层多晶氧化铝纤维材料2开裂或脱落的问题，再加上外层的多晶氧化铝纤维材料2大多需要国外进口，价格较高，现场人工粘覆施工，难免出现不必要的材料耗损；

2、此复合结构材料的外层多晶氧化铝纤维材料2密度较低，整体隔热效果不好且易造成长期使用后外层多晶氧化铝纤维材料2抗高温气流冲刷、侵蚀能力差；

3、此复合结构材料中的里层含锆纤维模块1是通过贯穿其正面中心的锚杆3进行正面锚固的，影响美观，同时锚杆所在区域的耐火、隔热性能均较差，会影响到复合材料的整体性能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种耐火纤维复合模块以及耐火纤维复合组件，以解决背景技术所指出的现有耐火纤维模块和耐火纤维整体组件应用时所存在的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种耐火纤维复合模块，包括：

耐火纤维基材模块，所述耐火纤维基材模块侧面从上至下均匀设有至少两个锚固通孔，单个所述锚固通孔从耐火纤维基材模块的一侧贯穿至另一侧；

通过高温粘结剂粘覆于所述耐火纤维基材模块正面的高密度耐火层；

通过高温粘结剂粘覆于所述高密度耐火层正面以及两侧面的多晶氧化铝纤维毯。

进一步地，所述耐火纤维基材模块采用分类温度1430℃的含锆型硅酸铝纤维整体模块。

进一步地，所述高密度耐火层采用分类温度为1500℃或1600℃耐火等级的耐火纤维贴面块，其是采用普通硅酸铝纤维和多晶氧化铝纤维复合用湿法工艺生产的1500耐火纤维毡或1600耐火纤维毡分切后，再沿厚度方向粘结而成的1500℃或1600℃的耐火纤维贴面块，其具有良好的回弹性。

进一步地，所述高温粘结剂采用耐热温度1500℃的耐高温无机胶产品。

本实用新型还提出一种耐火纤维复合组件，由上述的耐火纤维复合模块从左至右依次锚固形成。

进一步地，相邻两个所述耐火纤维复合模块分别通过锚固件连接，单个所述锚固件包括：

多个平行设置且分别与所述耐火纤维基材模块侧面设置的多个锚固通孔配合的锚杆，多个所述锚杆通过连杆固定连接；

长臂端部与所述连杆中心固定连接的“L”形固定杆，所述“L”形固定杆的长臂与连杆垂直且向远离锚杆的方向延伸、短臂上设有安装孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的耐火纤维复合模块通过热工计算，将不同温度级别的三种纤维产品有效的复合，能充分发挥3种材料的优势，尤其是应用于中间层的高密度耐火层，是采用普通硅酸铝纤维和多晶氧化铝纤维复合用湿法工艺生产的耐火纤维毡分切后，再沿厚度方向粘结而成的耐火纤维贴面块，其具有良好的回弹性以及高温低收缩性能，使得整个复合结构具有优良的隔热及保温性能，且成本低；

2、本实用新型的耐火纤维复合组件通过采用了外锚固和侧锚固的锚固件结构，解决了常规氧化铝多晶毯复合模块无法在出厂前预复合成整体组件并预埋锚固件的难题，从而实现了现场安装方便且安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术含锆纤维模块1与多晶氧化铝纤维材料2的复合结构示意图，

图2为本实用新型耐火纤维复合模块一种实施方式的结构示意图，

图3为图2的侧视图，

图4为图3中A-A的剖视图，

图5为锚固件8的结构示意图，

图6为本实用新型应用局部场景中，预埋的定位杆9和螺杆10的结构示意图，

图7为本实用新型耐火纤维复合组件一种实施方式的局部结构示意图，

图8为本实用新型耐火纤维复合模块另一种实施方式的结构示意图，

图9为本实用新型耐火纤维复合组件另一种实施方式的局部结构示意图，附图标记如下：

含锆纤维模块1，多晶氧化铝纤维材料2，锚杆3，耐火纤维基材模块4，锚固通孔5，高密度耐火层6，多晶氧化铝纤维毯7，锚固件8，限位杆81，连杆82，“L”形固定杆83，安装孔84，定位杆9，螺杆10。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1至图9，本实用新型提供一种耐火纤维复合模块，包括耐火纤维基材模块4、高密度耐火层6以及多晶氧化铝纤维毯7，其中：

如图2至图4，耐火纤维基材模块4的侧面从上至下均匀设有至少两个锚固通孔5，单个锚固通孔5从耐火纤维基材模块4的一侧贯穿至另一侧，优选的是，锚固通孔5的位置应尽量靠近耐火纤维基材模块4的背面，目的是为了尽量降低锚固结构对耐火纤维复合模块整体的耐火、隔热性能带来的影响，并且最上面和最下面的锚固通孔5对称设置，本实用新型的耐火纤维基材模块4采用分类温度1430℃的含锆型硅酸铝纤维整体模块，市购产品，属于现有技术，不做赘述；

如图4，高密度耐火层6通过高温粘结剂粘覆于耐火纤维基材模块4的正面，高密度耐火层6优选采用分类温度为1500℃或1600℃耐火等级的耐火纤维贴面块，实际应用时，高密度耐火层6不是一体成型的，其是采用普通硅酸铝纤维和多晶氧化铝纤维复合用湿法工艺生产的1500耐火纤维毡或1600耐火纤维毡分切后，再沿厚度方向粘结而成的1500℃或1600℃的耐火纤维贴面块，其具有良好的回弹性以及高温低收缩性能，使得整个复合结构具有优良的隔热及保温性能，且成本低，安装方便；

高温粘结剂能使保温工程安装施工的产品一体化，在高温下有优良的化学稳定性抗液体及气体侵蚀，结合强度高，优选采用耐热温度1500℃的耐高温无机胶产品，主要成分为硅铝酸盐等耐火性陶瓷与无机聚合物，不燃烧、粘接强度高；

多晶氧化铝纤维毯7通过高温粘结剂粘覆于高密度耐火层6正面以及两侧面，本实用新型的多晶氧化铝纤维毯7主要有两种实施方式，具体的：

多晶氧化铝纤维毯7粘覆于高密度耐火层6正面以及左右两侧面，如图2和图4，多晶氧化铝纤维毯7将高密度耐火层6左右两侧面粘覆住，也就是将位于最外侧的两个耐火纤维贴面块长度方向所在的侧面粘覆住；

多晶氧化铝纤维毯7还可以粘覆于高密度耐火层6正面以及上下两侧面，如图8，多晶氧化铝纤维毯7将高密度耐火层6上下两侧面粘覆住，也就是将所有粘接在一起的耐火纤维贴面块的端面粘覆住；

采用上述两种包裹形式，均可以有效减少多晶氧化铝纤维毯7遇到高温气流冲刷出现开裂或脱落，整体稳定性增加，所采用的高温粘结剂同样是耐热温度1500℃的耐高温无机胶产品；

多晶氧化铝纤维毯7是晶质陶瓷纤维的一种，纤维中Al₂O₃含量在72％-99％之间，是一种多晶相共存的产品，最高使用温度可以达到1600℃，属于常见的现有技术，多为进口产品，多晶氧化铝纤维毯属于短纤维产品，常采用“溶胶-凝胶”化学法制胶、甩丝或喷吹法成纤，经高温煅烧转变为微晶莫来石相的高温耐火纤维。多晶氧化铝纤维毯是由直径为纳米级别的微品体构成的结晶态物质，具有各向异性、热力学稳定、远程有序、固定熔点等晶体材料的通性，其具有如下特性：

具有优良的高温稳定性，最高可耐1600℃高温，1400℃x24h永久线变化小于1％，氧化铝纤维的长度为50-100㎜，多晶氧化铝纤维毯的直径位于3.5-8.5μm，平均为5μm，非常均匀。直径小于3um的纤维量为0，符合呼吸系统的安全要求，属于环保、节能材料；

单根纤维抗拉强度为1000Mpa，纤维毯的抗拉强度一般在0.08-0.1MPa，产品抗拉强度高，高温柔韧性好，抗热震及机械振动性能优良，抗风蚀性能强，可达50m/s；

极低的渣球含量，直径≥45μm的微粒含量一般小于2％，所有非纤维物含量小于5％，产品导热系数低，高温导热率是传统重质耐火砖的1/10，轻质高铝砖的1/5，平均温度1200℃时导热系数为0.33W/(m·K)，1400℃时导热系数为0.65W/(m·K)，耐火隔热性能突出，同时可以替代不锈钢板做防落脏衬层；

加热炉纤维炉壁的黑度为0.95，重质耐火材料的炉壁黑度为0.65；可见纤维炉壁热反射性能好，可以提高炉子的升温、加热速度；

体积密度为96/128Kg/m3，是重质耐火砖的1/25，轻质高铝砖的1/10，产品蓄热量低，属于高温轻质、节能材料，作为高温密炉和热工设备的砌体可比原结构节能30％以上；

化学性能稳定、耐侵蚀性能强。

本实用新型还提供一种耐火纤维复合组件，如图7和图9，由若干上述的耐火纤维复合模块从左至右依次锚固形成，具体的，相邻两个耐火纤维复合模块分别通过锚固件8连接，单个锚固件8包括多个限位杆81、连杆82以及“L”形固定杆83，如图5，其中：

多个限位杆81平行设置且分别与耐火纤维基材模块4侧面设置的多个锚固通孔5相配合，多个限位杆81通过连杆82固定连接，限位杆81的数量可以根据单个耐火纤维复合模块的尺寸来定，但是必需是与耐火纤维基材模块4侧面的锚固通孔5数量一致；

“L”形固定杆83的长臂端部与连杆82的中心固定连接，“L”形固定杆83的长臂与连杆82垂直且向远离限位杆81的方向延伸、短臂上设有安装孔84。

实际应用时，在炉壁上安装耐火纤维复合模块的起点应预埋与锚固通孔5对应的多个定位杆9，在炉壁上还应均匀预埋与安装孔84对应的螺杆10，如图6，相邻两个螺杆10之间的距离应该刚好与单个耐火纤维复合模块的横向宽度一致，通过将第一个耐火纤维复合模块左侧多个锚固通孔5分别一一对应的套装于多个定位杆9上，实现对第一个耐火纤维复合模块左侧的锚固安装，该过程中，需要使用多个套筒来进行辅助安装，具体的：

第一步，先分别在每个锚固通孔5内插入一个套筒并使得每个套筒端部穿出耐火纤维复合模块的左侧，然后分别将每个套筒一一套装在对应的定位杆9上，再滑动该耐火纤维复合模块使其左侧与起点对齐，最后将套筒一一抽出，备用，使得每个定位杆9分别插装于一个锚固通孔5内，实现对耐火纤维复合模块左侧的锚固安装；

第二步，将锚固件8上的限位杆81左端一一对应地插装于第一个耐火纤维复合模块右侧的锚固通孔5内，并使连杆82与第一个耐火纤维复合模块右侧相抵触，然后将“L”形固定杆83短臂上的安装孔84套装于螺杆10上，再通过在螺杆10上螺纹安装一个螺母并拧紧，来对“L”形固定杆83短臂进行固定限位，继而对整个锚固件8进行固定限位，实现对第一个耐火纤维复合模块右侧的锚固安装；

第三步，可以将锚固件8上限位杆81右端视为起点设置的多个定位杆9，按照第一个耐火纤维复合模块的锚固方法，进行第二个耐火纤维复合模块的锚固安装，具体的，先分别在该耐火纤维复合模块的每个锚固通孔5内插入一个套筒并使得每个套筒端部穿出该耐火纤维复合模块的左侧，然后分别将每个套筒一一套装在对应的限位杆81上，再滑动该耐火纤维复合模块使其左侧与第一个耐火纤维复合模块右侧抵触对齐，最后将套筒一一抽出，备用，使得每个限位杆81分别插装于一个锚固通孔5内，实现第二个耐火纤维复合模块左侧的锚固安装，由于耐火纤维复合模块材质具有弹性，可以压缩，安装第二个耐火纤维复合模块后，锚固件8以及预埋的螺杆10可以隐藏于两个耐火纤维复合模块之间，不会影响整体性能；

第四步，按照第二步的方式，安装锚固件8，实现对第二个耐火纤维复合模块右侧的锚固安装；

按照上述的安装方式依次进行后面耐火纤维复合模块的锚固安装；

对最后一个耐火纤维复合模块进行锚固安装时，因为耐火纤维复合模块自身材质的原因，本身是具有弹性的，通过双手挤压后，分别将左右两侧的锚固通孔5分别对准对应的限位杆81或者定位杆9，然后放松使耐火纤维复合模块复原，锚固通孔5分别套装于限位杆81或者定位杆9上，实现锚固安装。

为了确保锚固稳定牢靠，实际应用时，应确保限位杆81和定位杆9具有足够的长度，具体长度不做限定。

另外，这个耐火纤维复合模块产品在安装前是有预压缩的，压缩后是采用两边的夹板和捆带捆扎住的(保持预压缩)，在安装时才剪断捆带并拔出夹板，然后耐火纤维复合模块产品由于自身优异的回弹性会部分回弹(膨胀)，而安装好的所有产品间没有缝隙以及产品仍保持高的密实度而具有更佳的隔热性能。

本实用新型的耐火纤维复合模块，通过热工计算，将不同温度级别的三种纤维产品有效的复合，能充分发挥3种材料的优势，尤其是应用于中间层的高密度耐火层，具有良好的弹性以及高温低收缩性能，使得整个复合结构具有优良的隔热及保温性能，且成本低。

本实用新型另外的优点还在于实现了在产品出厂前3种材料进行复合后预埋锚固件，客户现场安装时只需要采用普通耐火纤维模块方式进行安装即可，采用了外锚固和侧锚固的锚固件结构，解决了常规氧化铝多晶毯复合模块无法在出厂前预复合成整体组件并预埋锚固件的难题，从而实现了现场安装方便且安全可靠。

本实用新型可广泛应用于石油化工、锂电池、陶瓷、冶金行业等领域的耐火隔热保温。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种耐火纤维复合模块，其特征在于，包括：

耐火纤维基材模块(4)，所述耐火纤维基材模块(4)侧面从上至下均匀设有至少两个锚固通孔(5)，单个所述锚固通孔(5)从耐火纤维基材模块(4)的一侧贯穿至另一侧；

通过高温粘结剂粘覆于所述耐火纤维基材模块(4)正面的高密度耐火层(6)；

通过高温粘结剂粘覆于所述高密度耐火层(6)正面以及两侧面的多晶氧化铝纤维毯(7)。

2.根据权利要求1所述的一种耐火纤维复合模块，其特征在于：所述耐火纤维基材模块(4)采用分类温度1430℃的含锆型硅酸铝纤维整体模块。

3.根据权利要求1所述的一种耐火纤维复合模块，其特征在于：所述高密度耐火层(6)的采用分类温度为1500℃或1600℃耐火等级的耐火纤维贴面块。

4.根据权利要求1所述的一种耐火纤维复合模块，其特征在于：所述高温粘结剂采用耐热温度1500℃的耐高温无机胶产品。

5.一种耐火纤维复合组件，其特征在于，由若干如权利要求1所述的耐火纤维复合模块从左至右依次锚固形成。

6.根据权利要求5所述的一种耐火纤维复合组件，其特征在于：相邻两个所述耐火纤维复合模块分别通过锚固件(8)连接，单个所述锚固件(8)包括：

多个平行设置且分别与所述耐火纤维基材模块(4)侧面设置的多个锚固通孔(5)配合的限位杆(81)，多个所述限位杆(81)通过连杆(82)固定连接；

长臂端部与所述连杆(82)中心固定连接的“L”形固定杆(83)，所述“L”形固定杆(83)的长臂与连杆(82)垂直且向远离限位杆(81)的方向延伸、短臂上设有安装孔(84)。