耐热材料在陶瓷纤维马弗炉上的应用

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【导语】

随着市场竞争的日趋激烈和原燃料价格的上涨，能源消耗占产品成本的比例越来越大。如何有效利用能源，降低能耗，实现经济可持续发展，已经成为重要的议题。

以莫来石晶相形式存在的多晶质耐火纤维，具有低热容、低导热率、低容重、热敏性能好、高辐射能力等特点，是高效、轻型的节能材料。对陶瓷纤维马弗炉来讲，采用多晶莫来石纤维作为保温材料，可以提高陶瓷纤维马弗炉的使用寿命、减低设备功耗、提高加热质量，确保实现精密控温。

【多晶莫来石纤维】

以莫来石晶相形式存在的多晶质耐火纤维，是按形成单一晶体—莫来石（3Al2O3·2SiO2）进行化学配方，由可溶性铝、硅盐经过高温完成晶相转变而制成的。制作过程是在低温下将有黏度的胶体溶液进行喷吹和甩丝，形成原纤维，再经高温烧制使其纤维内部的原子成有序排列，组织晶体化，消除处于介稳定的玻璃态，使其耐热温度提高近300 ℃。纤维的耐热性随着Al2O3含量的增加而增强，当Al2O3含量大于72%时，使用温度可超过1400 ℃。

多晶莫来石纤维形态各异，散状的纤维棉可作高温部位夹层的填充料，通过湿法真空成型可将散棉制成板、毡、砖、预制件、模块等各种所需样式。由于多晶莫来石纤维具有低热容、低导热率、低容重、热敏性能好、高辐射能力等特点，对陶瓷纤维马弗炉来讲，是一种高效、轻型的节能材料。

1、提高陶瓷纤维马弗炉的使用寿命

陶瓷纤维马弗炉采用多晶莫来石纤维保温材料，保温性能好，改善了高温气体的对流均匀性，减少炉气对炉腔的直接冲刷，有效避免急冷急热对传感器、加热元件的不利影响，延长整机的使用寿命，降低设备的维护成本。

2、增加辐射传热减少热损失，减低使用耗电量

加热炉高温加热传热方式以辐射传热为主，陶瓷纤维马弗炉采用高温HRE超高温合金（1000-1400℃马弗炉）及硅钼棒（1700℃马弗炉）等加热元件，利用热辐射交换的形式加热炉腔。相同的供热条件下，采用多晶莫来石纤维保温材料，具有良好的保温性能，有效的增强炉内的热辐射，进而提高了加热速度和加热能力。同等工况，采用多晶莫来石纤维保温材料，可有效减低耗电量。

3、减少热惯性，提高加热质量，确保实现控温精密

普通的保温材料，热容量较大，导致马弗炉（又名，箱式电阻炉）升温、降温时存在一定的滞后性，采用多晶莫来石纤维可使马弗炉热容量减少，导热率降低，炉子的升、降温速度加快，热惯性减小，利于提高加热质量。配合可编程的PID控制器，实现控温精密，温度波动小。

【美诚 TM、TE系列陶瓷纤维马弗炉】 

美诚系列陶瓷纤维马弗炉，均采用多晶莫来石纤维作为保温材料，具有良好的性能。TM系列分体式陶瓷纤维马弗炉有四种炉体和四种炉温的不同组合型号，能够满足客户不同的使用要求，TE系列一体式采用整机一体式设计，美观大方，集成控制系统，操作简洁。

下面以TE0917型一体式陶瓷纤维马弗炉为例，探讨一下美诚采用新型保温材料的马弗炉对设备性能的提升。

由北京安合（盈安）美诚科学仪器有限公司承担国家“十五”攻关研制的1700℃陶瓷纤维马弗炉(TE0917型)，选用陶瓷纤维，质量轻、绝热性能好，炉内最高温度达1700℃。

TE0917型陶瓷纤维马弗炉，所用的炉型容积为6升，空载时从室温升至1700℃不到1小时，比国内同类产品快一倍，为目前国内炉温最高、升温最快、在此温度下容积最大的马弗炉。由于对发热体的材质和安装方式进行了创新性改进（已申请专利），使得炉体寿命延长，能耗降低，输入功率仅为4KW-5KW，比国内同类产品功耗小一半，节电约60%。

该类马弗炉产品已就不同温度和容积开发出系列产品，是国内在线使用马弗炉更新换代的好产品，也能替代国外同类产品，售价仅为国外产品的三分之一。

由于美诚马弗炉具有炉温高，且热稳定性好（＜2℃）的特点，可推荐作为高温标定热源，供技术监督等部门进行高温定标使用。

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