在陶瓷工业中,窑具和窑衬的性能直接影响烧成产品的质量与能耗。短切陶瓷纤维以其低蓄热和抗热震特点,在匣钵垫片、窑车衬面以及快速烧成辊道窑中发挥了重要的辅助作用。
传统陶瓷烧成使用重质匣钵和支柱,不仅蓄热量大,而且底部接触处容易出现“热斑”,导致制品底部与上部色差。在匣钵与棚板之间放置一片短切陶瓷纤维垫片,可以起到均热和缓冲作用。纤维垫片的高温弹性能够补偿接触面的不平整,使热量均匀地从棚板传递给匣钵,减少局部过热。同时,纤维垫片还阻止了匣钵与棚板之间的直接摩擦,延长了窑具的使用寿命。
在窑车衬面设计中,越来越多的企业采用短切陶瓷纤维模块替代传统黏土砖或轻质莫来石砖。窑车在窑内往复运动,承受频繁的冷热循环。纤维模块重量仅为砖衬的1/5,可大幅降低窑车驱动能耗,并减少窑车蓄热。以每窑车每年循环300次计算,纤维窑车衬面可节约燃气约8%-12%。此外,纤维衬面不易粘连窑车上的落渣,清洁维护更为方便。
快速烧成辊道窑的预热带和冷却带常用短切陶瓷纤维板作为隔热层。由于辊道窑内气流速度高,纤维板表面需要涂覆一层硬化涂料,以防止纤维被气流剥落。选用适当硬度的纤维板还能抵抗辊棒的热辐射而不变形。在冷却带,短切陶瓷纤维可以减缓冷却速度,避免陶瓷制品因急冷而开裂。
如果在烧成过程中有挥发性盐类(如铅、硼、氟化物)存在,这些物质会在短切陶瓷纤维孔隙中凝结,长期积累后使纤维板结、失去柔性。此时可在纤维表面涂刷氧化铝基防渗透涂层,或者定期更换表层的纤维毡。一般每半年检查一次纤维衬面,发现表面硬化层超过3mm时,可将硬化部分铲除并补贴新纤维板。通过合理使用和维护,短切陶瓷纤维能够为陶瓷烧成提供可靠的隔热与辅助支撑。
