專利名稱：無機纖維塊的制作方法
技術領域：
此發(fā)明涉及一種使用經加熱處理的陶瓷纖維氈形成的無機纖維塊。
背景技術：
作為工業(yè)爐的內襯用耐火絕熱材料，多使用無機纖維制品。無機纖維制品之一為 無機纖維塊。爐的內襯所使用的無機纖維塊其大多數用如下兩種方法制造。一種是將氈按同樣 大小切斷制成小片，將這些小片層疊制成疊層體的方法；另一種是將細長的氈彎折制成疊 層體，將該疊層體進行壓縮同時通過帶系或縫制固定成規(guī)定的形狀的方法。作為氈的材料，一般使用非晶質的陶瓷纖維或結晶質氧化鋁纖維。與陶瓷纖維相 比，氧化鋁纖維更多用于高溫的爐中。通常，當無機纖維塊在高溫下使用時會收縮。收縮時纖維塊之間產生間隙，爐內的 熱就容易從該間隙向外部流動。因此需要盡量防止收縮。作為防止收縮的相應措施，提出了加大無機纖維塊的體積密度的方法。例如，日本 專利第3432996號中記載有使用體積密度0. 22 0. 30g/cm3的陶瓷纖維的無機纖維塊。但是，加大體積密度時，因陶瓷纖維的比例增多，故成本增加。另外，氧化鋁纖維在高溫中比陶瓷纖維收縮要小，耐熱性優(yōu)異，但遠比陶瓷纖維昂 貴。因此，要求使用比氧化鋁纖維更加廉價的陶瓷纖維，且體積密度為0. 22g/cm3以下、在 高溫下的收縮小的無機纖維塊。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供用廉價的陶瓷纖維制作的、在高溫下收縮少的無機纖維 塊。對本發(fā)明的解決手段例示如下。(1)無機纖維塊，其使用通過加熱處理而結晶化的陶瓷纖維形成，不含氧化鋁纖 維。(2)上述的無機纖維塊，其是將通過加熱處理而結晶化的陶瓷纖維成型為氈的形 狀，將該氈壓縮、固定而形成無機纖維塊的形狀。(3)上述的無機纖維塊，該無機纖維塊在工業(yè)爐內用作絕熱材料時，利用燒掉的物 質進行固定。(4)上述的無機纖維塊，該無機纖維塊的體積密度為0. 22g/cm3以下。(5)上述的無機纖維塊，其中，氈的體積密度為0. 22g/cm3以下。(6)上述的無機纖維塊，其中，氈的厚度為30mm以上。根據本發(fā)明的無機纖維塊，因為由加熱而產生的收縮率小、耐熱性高，所以與現有 的陶瓷纖維塊相比，可以在高溫區(qū)域使用，可以遠比氧化鋁纖維塊廉價地進行制造。具體實施例方式根據本發(fā)明的一實施方式，無機纖維塊使用通過加熱處理而結晶化的陶瓷纖維形 成。通常，陶瓷纖維是以Al203、Si02、&02、Cr203等為主要成分的非晶質纖維。這種陶瓷纖 維通過加熱析出莫來石或方晶石等結晶?？梢岳肵RD(X射線衍射裝置)確認有無結晶。 通常在至少1000°C通過5分鐘的加熱處理析出結晶。作為工業(yè)爐的內襯用耐火絕熱材料使用前，預先在制造工序中結晶化的陶瓷纖維 在實際使用時的收縮小，耐熱性優(yōu)異。陶瓷纖維通過針刺等處理成氈時，變得容易使用而優(yōu)選。將氈進行壓縮、固定來制造無機纖維塊。固定方法可以采用通常所使用的各種方 法。在用作工業(yè)爐的內襯用耐火絕熱材料時，優(yōu)選使用燒掉的物質固定無機纖維塊。作為 固定的方法，有例如使用有機系的帶狀物包裝其周圍進行固定的方法、用棉之類的有機纖 維線縫制的方法、用瓦楞紙和橡膠固定的方法等。為了使無機纖維塊的體積密度為0.22g/cm3以下，優(yōu)選使氈的體積密度成為 0. 22g/cm3以下。氈的體積密度可以根據針刺的條件等任意設定。其中，在使用結晶化的陶瓷纖維氈制作塊的情況下，優(yōu)選氈的厚度越厚越好。未加 熱的陶瓷纖維或氧化鋁纖維的氈即使厚度為25mm以下也沒有問題。但是，結晶化的陶瓷纖 維因為質脆，如厚度不超過30mm以上就難以成塊。實施例1將厚度33mm、體積密度0. 13g/cm3的氧化鋁二氧化硅系陶瓷纖維氈在1000°C加熱 10分鐘。用XRD確認莫來石析出。將該氈層疊13張、進行壓縮，用棉線縫制，制作體積密度 0. 17g/cm3,300X300X300mm的無機纖維塊。將該無機纖維塊在1200°C加熱M小時后，收 縮率為0. 6%。實施例2將厚度33mm、體積密度0. 15g/cm3的氧化鋁二氧化硅系陶瓷纖維氈在1000°C加熱 10分鐘。用XRD確認莫來石析出。將該氈層疊12張、進行壓縮，用棉線縫制，制作體積密度 0. 20g/cm3,300X300X300mm的無機纖維塊。將該無機纖維塊在1200°C加熱M小時后，收 縮率為0.4%。比較例使用不經加熱處理的氧化鋁二氧化硅系陶瓷纖維氈，按照與實施例1相同的步驟 制作300X 300X 300mm、體積密度0. 17g/cm3的無機纖維塊。將該無機纖維塊在120(TC加 熱M小時后，收縮率為2. 1%。
權利要求
1.無機纖維塊，使用通過加熱處理而結晶化的陶瓷纖維形成，不含氧化鋁纖維。
2.如權利要求1所述的無機纖維塊，其中，將通過加熱處理而結晶化的陶瓷纖維成型 為氈的形狀，將該氈壓縮、固定而形成無機纖維塊的形狀。
3.如權利要求1或2所述的無機纖維塊，其中，無機纖維塊在工業(yè)爐內作為絕熱材料使 用時，利用燒掉的物質進行固定。
4.如權利要求1 3中任一項所述的無機纖維塊，其中，無機纖維塊的體積密度為 0. 22g/cm3 以下。
5.如權利要求2所述的無機纖維塊，其中，氈的體積密度為0.22g/cm3以下。
6.如權利要求2或5所述的無機纖維塊，其中，氈的厚度為30mm以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無機纖維塊，其使用通過加熱處理而結晶化的陶瓷纖維形成，不含氧化鋁纖維。
文檔編號C04B35/66GK102050629SQ200910262488
公開日2011年5月11日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權日2009年10月28日
發(fā)明者根本孝司 申請人:株式會社Itm