筑炉工艺学 教学 第四章 耐火纤维炉衬的砌筑课件

1、筑炉工艺学(四)多媒体教学课件李文科 制作第四章 耐火纤维炉衬的砌筑 第一节 耐火纤维的分类与性能第二节 耐火纤维炉衬的结构形式第三节 层铺耐火纤维毡的施工第四节 叠铺耐火纤维毡的施工第五节 粘贴耐火纤维毡的施工第四章 耐火纤维炉衬的砌筑 第六节 喷嘴砖的安装第七节 电热元件的安装第八节 耐火纤维炉衬的修理第一节 耐火纤维的分类与性能内 容 提 要一、耐火纤维的分类二、耐火纤维的性能三、耐火纤维的选用四、耐火纤维制品第一节 耐火纤维的分类与性能 耐火纤维又称陶瓷纤维，是一种人造无机非金属纤维材料。狭义的耐火纤维一般是指使用温度在1000以上的纤维材料。它是一种新型、轻质耐火隔热材料，用它作为工

2、业炉的热面材料或隔热材料，一般可以节约能源15%30%。因此，随着节能工作的不断深入，耐火纤维的应用领域日趋广泛。 一、耐火纤维的分类 耐火纤维的材质和品种众多。工业炉常用的耐火纤维有硅酸铝质耐火纤维、高铝质耐火纤维、氧化铝质耐火纤维以及混合纤维。第一节 耐火纤维的分类与性能 二、耐火纤维的性能 耐火纤维的主要特性是耐高温、热导率小、化学稳定性好，而且还具有良好的热震稳定性和抗振性。 1高温性能 普通硅酸铝耐火纤维的使用温度为1200，氧化铝耐火纤维可达1600，有的甚至更高，而一般纤维材料，如石棉、岩棉、矿渣棉等，其最高使用温度均在650以下。 2隔热性能 耐火纤维在高温时的热导率很低，10

3、00时仅为耐火粘土砖的20%，为轻质耐火砖的1/3，而且热容量小，因而隔热效率高。由于体积密度小，用它作隔热层可减薄厚度一半左右。第一节 耐火纤维的分类与性能 3化学性能 耐火纤维耐化学侵蚀的能力，要比岩棉和玻璃棉强，除强碱、氢氟酸外，几乎不受各种化学药品和蒸汽、油类的侵蚀。在常温下不与酸作用，在高温下对液态铝、铜、铅、锡及其合金不润湿，因而可以用作多种金属熔化炉的隔热材料。 4抗热振性 耐火纤维柔软、有弹性，所以抗热冲击，耐急冷急热性好，不论升温和冷却速度多快，都不会碎落破裂。能耐机械振动，但不能承受直接的冲击摩擦。 5其他特性 耐火纤维的压缩回弹性和透气阻力都较好，而且密封第一节 耐火纤维

4、的分类与性能 性比砂子还好，如图4-1所示。根据这一性能，它可以用作砌体膨胀缝及炉门等经常开启部位的密封材料。 耐火纤维制品的优点是：质地柔软，可加工性好，用耐火纤维构筑的炉衬既薄又轻，施工方便，劳动强度低。 耐火纤维制品的缺点是：强度低，易受机械碰撞、气流冲刷、物料磨擦作用而损坏；当与熔渣、熔液直接接触时，易受侵入而丧失隔热功能。此外，在高温下长期使用过程中所产生的物理化学变化，如非晶质纤维结晶化和多晶纤维的晶体长大等，会导致制品的损坏。因此，耐火纤维制品不能铺砌炉底，不能承受负载，不能用于气流速度过高、与熔渣熔液直接接触或受机械碰撞作用的部位以及不宜用作以氢气为保护气氛的热处理炉内衬。第一

5、节 耐火纤维的分类与性能图4-1 各种材料的密封性1-河砂；2-硅砂；3-锆砂；4-耐火纤维第一节 耐火纤维的分类与性能 三、耐火纤维的选用 选用耐火纤维时必须注意下列事项： (1) 耐火纤维的高温结晶化 Al2O3的质量分数为50%的耐火纤维是标准硅酸铝耐火纤维，其最高使用温度为1260。这种纤维在冷的状态时呈非晶体状态，柔性良好。但经长期高温使用后，纤维发生结晶化，性变脆，收缩，且体积密度增大。温度愈高结晶化愈严重，过于严重时纤维粉化。 (2) 热载荷下耐火纤维的收缩 通常在耐火纤维产品说明书上，只给出无载荷短时加热的收缩率。例如在1200高温加热46h，收缩率一般4%。但是，在热载荷下，

6、耐火纤维的收缩率远超过此值。选用耐火纤维时，既第一节 耐火纤维的分类与性能 要考虑工作温度，也应考虑热载荷条件。因此，耐火纤维的安全使用温度应低于标称的最高工作温度。 (3) 可控气氛下选用耐火纤维 在吸热式气氛中，氢不断向耐火纤维渗入，提高其导热性，使炉墙外侧温度提高。耐火纤维是一种低密度多孔隙的材料，氢分子很小，极易渗入。在实际应用中，应增加耐火纤维的厚度50mml00mm。在渗碳气氛中碳在耐火纤维上沉积，增加其导热性，可采取烧碳法除去。 (4) 耐火纤维的抗风蚀性 耐火纤维作内衬使用时，还要能经受炉内气流的冲刷，应具有足够的抗风蚀性。对于速度要求较低的普通烧嘴，各种制品均可使用，采用高速

7、烧嘴时需考虑风速问题。第一节 耐火纤维的分类与性能 (5) 耐火纤维层的粘结强度 耐火纤维往往和耐火粘土砖、轻质耐火砖及其他隔热材料，组合成具有一定抗压强度的整体炉衬。因此，必须使用耐火纤维增强涂料，以提高其本身强度，并用适当的高温粘结剂与其他筑炉材料粘结。 (6) 火焰对耐火纤维的影响 耐火纤维作燃料炉炉衬时，应注意火焰喷射时的长度和角度，火焰不应直接喷射到耐火纤维炉衬上。第一节 耐火纤维的分类与性能 四、耐火纤维制品 耐火纤维可根据需要，加工制成毡、毯、绳和异型制品等。 1耐火纤维毡 采用湿法加工工艺，加入羟甲基纤维素或乳胶等有机结合剂制成的制品，称为耐火纤维毡。根据使用要求，有的还加入硫

8、酸盐或磷酸盐等无机结合剂。 湿毡是将毡(或毯)浸渍氧化铝或氧化硅胶体溶液，封装在塑料袋内保持湿润。通常用在难以施土的形状复杂部位，干燥后表面硬化，具有良好的抗风蚀性。 耐火纤维毡的规格尺寸为：长500mm1000mm、宽400mm500mm、厚10mm50mm。第一节 耐火纤维的分类与性能 2耐火纤维毯 采用干法加工工艺，不加或稍加微量结合剂制成的制品，称为耐火纤维毯。针刺毯是采用针刺工艺，即通过带有倒钩的针在纤维毯的表面上下勾刺而制成。与其他耐火纤维制品相比，它的柔韧性和回弹性好，强度高，抗风蚀性强，热收缩小。耐火纤维针刺毯的规格尺寸为：长7620mm、宽(300；600；1200)mm、厚

9、(13；25；38；50)mm。 3耐火纤维绳 在耐火纤维中加入15%20%有机纤维，纺成线，再制成绳。根据使用要求可加入镍铬丝或不锈钢丝，以增加强度。第一节 耐火纤维的分类与性能 4耐火纤维异型制品 在耐火纤维中加入结合剂，采用真空吸滤成型或机压成型。按照使用要求制成各种异型制品。第二节 耐火纤维炉衬的结构形式内 容 提 要一、耐火纤维面衬二、全纤维炉衬第二节 耐火纤维炉衬的结构形式 耐火纤维炉衬的结构形式通常分为耐火纤维面衬和全纤维炉衬两类。前者是将耐火纤维制品(毡或毯)，用高温粘结剂贴在耐火砖炉衬的受热表面上；后者是全部用耐火纤维制品。或用耐火纤维制品与矿渣(或玻璃)棉毡复合组成的炉衬。

10、第二节 耐火纤维炉衬的结构形式 一、耐火纤维面衬 耐火纤维面衬分平贴和竖贴两种。 1平贴 平贴宜采用单层粘贴，其厚度即为耐火纤维制品本身厚度，通常为20mm30mm。平贴时由于纤维方向与砌体表面平行，纤维的全长受热，当结晶粉化时会造成层层剥落，但纤维层热导率小，具有较好的隔热性能。平贴法适用于低温炉薄层粘贴。 2竖贴 竖贴是先将耐火纤维制品剪裁成条，再捆扎成块。捆扎时要预压缩5%10%，以补偿受热时产生的收缩量。捆扎成的纤维块按图4-2所示的方法粘贴于砌体表面。竖贴纤维第二节 耐火纤维炉衬的结构形式 面衬的强度高，抗风蚀性好，面衬厚度可以大些，一般为50mm80mm。竖贴施工容易，节能效果也较

11、好，但纤维层热导率大。与平贴法取同样厚度时，其隔热效果则较差。第二节 耐火纤维炉衬的结构形式图4-2 捆扎块竖贴法第二节 耐火纤维炉衬的结构形式 二、全纤维炉衬 根据不同炉温的要求，全纤维炉衬的一般组成见表4-1所示。 全纤维炉衬有层铺、叠铺、层铺叠铺、预制块等多种结构形式，应根据炉温情况、炉气流动情况、纤维制品类别等条件选择合适的炉衬结构。第二节 耐火纤维炉衬的结构形式表4-1 全纤维炉衬的组成方案注：-选定的最经济炉衬厚度，A-高温型耐火纤维毡，B-中温型耐火纤维毡，C-低温型耐火纤维毡，D-矿渣(玻璃)棉毡。结构类型炉温/层数总厚度/mm组成每层厚度/mmE700单层80110CF950

12、双层150175CD(-50)50G1100多层175200BCD50(-100)50H1250多层200225ACD50(-100)50第三节 层铺耐火纤维毡的施工内 容 提 要一、锚固件的结构形式二、锚固件的材料和布置三、耐火纤维毡的铺设四、不同部位的连接结构五、表面硬化处理第三节 层铺耐火纤维毡的施工 层铺结构如图4-3所示，炉衬内表层采用耐火纤维毡，内表层与炉壳钢板之间衬以矿渣棉毡或玻璃棉毡。由于层铺结构的纤维与受热面平行，与叠铺结构相比，此类结构的高温收缩大，抗风蚀性差，其使用温度相对降低约50。但炉衬热导率相对减小约20%，有利于炉衬的隔热。 图4-3中前三种形式(图a、b、c)适

13、用于炉温1100；后三种形式(图d、e、f)适用于炉温1400。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-3 耐火纤维毡的层铺结构a) 螺杆固定式；b) 金属钉固定式；c) 转卡固定式1-MS螺母；2-螺杆；3-快速夹紧圈；4-垫圈；5-钉座；6-拉钉；7-夹紧板；8-拉杆；9-MS螺杆；10-瓷帽；11-钉座；12-瓷钉；13-夹紧瓷垫；14-螺柱；15-瓷钉；16-挂颈第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-3 耐火纤维毡的层铺结构d) 瓷帽固定式；e) 瓷钉固定式；f) 带挂颈的瓷钉固定式1-MS螺母；2-螺杆；3-快速夹紧圈；4-垫圈；5-钉座；6-拉钉；7-夹紧板；8-拉杆；9-MS螺杆；10-瓷

14、帽；11-钉座；12-瓷钉；13-夹紧瓷垫；14-螺柱；15-瓷钉；16-挂颈第三节 层铺耐火纤维毡的施工 一、锚固件的结构形式 层铺时锚固件的结构形式主要有螺杆固定式、转卡固定式和瓷件固定式等。 1螺杆固定式 螺杆、螺母和垫圈的制作简单，便于施工，是较常用的一种锚固件结构，如图4-4所示。 螺杆通常用直径为5mm的耐热钢制成，如采用双头螺杆时，在螺杆与炉壳钢板连接的一端配上一个普通碳钢螺母，以解决耐热钢螺杆与普通碳钢炉壳两种不同材质焊接的困难。这种结构的缺点是当炉温较高时，螺母易与螺杆粘结在一起，拧不下来，故对高于1000炉温的内衬不宜使用。螺杆固定的纤维炉衬结构如图4-5所示。第三节 层铺

15、耐火纤维毡的施工图4-4 螺杆固定用锚固件a) 双头螺杆 b) 方垫圈 c)、d) 快速夹紧圈第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-5 螺杆固定的纤维炉衬结构1-快速夹紧圈；2-耐火纤维毡；3-无碱玻璃棉毡第三节 层铺耐火纤维毡的施工 2转卡固定式 将带卡口的卡板套上卡杆，旋转90，即可固定炉衬，如图4-6所示。这种层铺方法的特点是安装、修理方便，而且不会产生咬死的现象。 转卡结构适用于较高温度的炉子，但在有振动和冲击的载荷时，垫圈容易脱落。转卡固定的纤维炉衬结构如图4-7所示。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-6 转卡固定用锚固件a) 卡杆(支持销) b) 卡板(垫圈)第三节 层铺耐火纤维毡的施

16、工图4-7 转卡固定的纤维炉衬结构1-垫圈；2-卡杆；3-耐火纤维毡；4-矿渣棉毡第三节 层铺耐火纤维毡的施工 3瓷件固定式 一般采用瓷帽结构，如图4-8所示。瓷帽由氧化铝制作，有两种形式：中间带圆孔的配螺杆螺母用；中间带长方孔的转卡瓷帽，它是为了配转卡固定杆用。在瓷帽的上端，应刻出明显标记，以便准确地旋转90，与卡杆卡牢。安装后，在瓷帽中间充填耐火纤维，用以保护金属锚固件。瓷帽固定的纤维炉衬结构如图4-10所示。 如采用瓷钉，则一端有内螺纹，而另一端有卡槽。先在炉壳钢板上焊上普通碳钢螺钉，将瓷钉拧上，铺上耐火纤维毡后，再用带缺口的瓷垫卡住，如图4-9所示。 第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-

17、8 转卡瓷帽第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-9 瓷钉固定的纤维炉衬结构1-瓷钉；2-瓷垫；3-耐火纤维毡；4-矿渣棉毡第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-10 瓷帽固定的纤维炉衬结构a) 锥形瓷帽结构 b) 管形瓷帽结构 c) 转卡瓷帽结构1-瓷帽；2-耐火纤维毡；3-矿渣棉毡；4-卡杆第三节 层铺耐火纤维毡的施工 瓷钉转卡结构如图4-11所示，它用螺栓将尾部带M6的瓷钉固定在炉壳钢板上，用转卡瓷垫套入瓷钉端部，旋转90后卡住纤维。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-11 瓷钉转卡结构a) 瓷钉 b) 转卡瓷垫 c) 瓷钉固定的纤维炉衬结构1-转卡瓷垫；2-瓷钉；3-耐火纤维毡；4-矿渣棉毡；5

18、-螺杆 第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-11 瓷钉转卡结构a) 瓷钉 b) 转卡瓷垫 c) 瓷钉固定的纤维炉衬结构1-转卡瓷垫；2-瓷钉；3-耐火纤维毡；4-矿渣棉毡；5-螺杆第三节 层铺耐火纤维毡的施工 二、锚固件的材料和布置 1锚固件的材料 在不同温度和气氛下，锚固件材料的选用见表4-2。其中“特殊合金”是指镍铬合金、铁铬铝合金等特殊耐热合金；而陶瓷锚固件则包括一般陶瓷锚固件、氧化铝锚固件和氮化硅(Si3N4)等。国外采用Si3N4氮化硅材料作螺栓，这与金属和氧化铝质的支持螺栓相比，具有较高的高温抗拉强度和抗冲击性能，较小的热膨胀和热导率。第三节 层铺耐火纤维毡的施工表4-2 锚固件材料

19、的选用炉子类别9009001000100011001100电阻炉普通碳钢普通碳钢特殊合金陶瓷锚固砖煤气炉普通碳钢特殊合金特殊合金陶瓷锚固砖燃油炉普通碳钢特殊合金陶瓷锚固砖陶瓷锚固砖第三节 层铺耐火纤维毡的施工 2锚固件的布置 由于耐火纤维毡本身刚度较差，因此，用于连接固定的锚固件的距离则不宜过大。用于炉墙时，锚固件的中心距一般不大于300mm；用于炉顶时，其中心距一般不大于250mm。锚固件离耐火纤维毡边缘的距离不大于100mm，如图4-12所示。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-12 锚固件的布置和数量第三节 层铺耐火纤维毡的施工 三、耐火纤维毡的铺设 1锚固件的焊接 施工前，应用钢丝刷清除

20、钢板上的耐火泥、油污等脏物。如果钢板表面氧化较为严重，也应设法除去氧化铁皮，最好还能刷上一层防锈漆。 在钢板上划线确定螺杆的中心位置，用2mm电焊条焊上M5螺母。焊接电流不能太大，以免烧坏螺母。焊接螺母时，不要将0Cr25Al5螺杆拧在螺母上，以免受高温后晶粒粗大变脆。 锚固件和螺杆均应垂直焊牢于钢板上，焊后必须逐根进行锤击检查。当锚固件端部采用瓷帽固定耐火纤维毡时，锚固件的断面排列方向应一致，如图4-13所示。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-13 锚固件的排列方向第三节 层铺耐火纤维毡的施工 2耐火纤维毡的铺设 耐火纤维内衬结构一般由隔热层和纤维毡复合组成。由于纤维毡在厚度方向是多层叠合，

21、在平面方向是多块纤维毡拼接，因而对接缝处的要求是：内、外层应错缝100mm以上。内层可以对缝连接，面层接缝应搭接或重叠，其搭接长度以100mm为宜，以此防止热炉气进入到较低级的隔热层内，如图4-14所示。搭接方向应顺气流方向，不得逆向。搭接处应用高温粘结剂粘牢。 层铺纤维毡时，利用螺杆刺穿成孔，即用一根16mm3mm管子当工具，往纤维毡后推挤一下即穿。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-14 耐火纤维炉衬的接缝结构a) 对接 b) 搭接 c) 重叠第三节 层铺耐火纤维毡的施工 分层铺放时，先将纤维毡压在中心线上的一排钉子上，让其刺穿，并以快速夹紧圈压住。快速夹紧圈是靠弹性夹住螺杆的。 待相邻纤维

22、毡的中心固定好后，再将两纤维毡边缘相互挤紧。例如将600mm宽的纤维毡两边压缩后安放在590mm宽的位置上，利用耐火纤维的弹性挤紧接缝(如图4-15所示)，以免受热收缩。在炉衬末端，为了保护炉壳，可采用图4-16的结构。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图3-15 挤压接缝的顺序a)将接缝端重叠1015mm；b)将两端头紧靠在一起；c)用压板从上面压平1-耐火纤维毡；2-矿渣棉毡第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-16 耐火纤维炉衬的末端结构1-耐火纤维毡；2-矿渣棉毡第三节 层铺耐火纤维毡的施工 3耐火纤维毡的固定 每当铺放最后一层，即内表层后，应立即装上垫圈及螺母。特别是炉顶纤维毡施工时，为防止纤

23、维毡下坠，应采用快速夹紧圈予以固定。一般为每24个锚固件安装一个快速夹紧圈。 对于瓷帽固定结构，由于锚固件比内衬厚度短，故在内表层安装前，需以快速夹紧圈将其他纤维毡压住。当安装最后一层纤维毡时，还需在其锚固位置切开一个十字切口(约65mm)，以便将瓷帽压入。 层铺法施工完后，其炉衬结构如图4-17所示。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-17 层铺法炉衬结构1-螺杆螺母；2-矿渣棉毡；3-耐火纤维毡；4-耐火纤维板第三节 层铺耐火纤维毡的施工 4锚固件的表面保护 当耐火纤维毡用螺杆螺母或锁紧压盖或瓷帽固定后，表面应作适当的保护性处理，以免锚固件暴露在高温炉膛中，尤其对有腐蚀性气氛的炉子，保护措施

24、更为必要，如图4-18所示。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-18 锚固件的表面保护a)用散状纤维拌以泥浆的填料；b)用小块纤维毡覆盖；c) 用小块纤维毡以特种泥浆粘结第三节 层铺耐火纤维毡的施工 四、不同部位的连接结构 不同部位耐火纤维毡的连接结构十分重要，操作方法不同，则其使用效果也不一样。 1耐火纤维炉墙拐角处的连接结构 拐角部位的连接是比较重要的，要相互交错，以防止炉衬出现通缝。如果连接得不严密，会影响炉衬寿命。拐角处的铺设方法有交错式、迷宫式、圆角式和重叠式，如图4-19所示。 迷宫式铺设的连接结构在承受高温发生收缩后，容易产生缝隙，而圆角式铺设较困难，所以最好有12层用圆角式，而其

25、余几层则采用迷宫式。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-19 耐火纤维炉墙的拐角结构a) 交错式 b) 迷宫式 c) 圆角式 d) 重叠式第三节 层铺耐火纤维毡的施工 2耐火纤维毡与砌砖体的连接结构 耐火纤维毡与砌砖体的连接要避免直通缝，以防止纤维毡收缩后接缝扩大，造成热损失增加和炉衬里层及钢结构的损坏，为此，应采用如图4-20所示的结构。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-20 耐火纤维毡与砌砖体的连接结构1-耐火纤维毡；2-砌砖体第三节 层铺耐火纤维毡的施工 3其他连接结构 (1) 耐火纤维炉墙与炉顶的连接结构如图4-21所示。 (2) 耐火纤维炉墙与炉门的连接结构如图4-22所示。 (3)

26、耐火纤维毡与原有炉衬的连接结构如图4-23所示。 (4) 两个部位连接处的密封结构如图4-24所示。 (5) 炉门(或烟道闸板)底部的密封结构如图4-25所示。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-21 耐火纤维炉墙与炉顶的连接结构1-炉顶；2-炉墙第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-22 耐火纤维炉墙与炉门的连接结构a)、b)、c)炉门打开；d)炉门关上1-炉墙；2-炉门第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-22 耐火纤维炉墙与炉门的连接结构a)、b)、c)炉门打开；d)炉门关上1-炉墙；2-炉门第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-23 耐火纤维毡与原有炉衬的连接结构a)预埋锚固件；b)预留孔插入锚固件

27、后再行浇注；c)钻孔后插入锚固件再行浇注1-炉壳；2-锚固件；3-原有耐火内衬；4-耐火纤维毡；5-隔热板第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-24 两个部位连接处纤维毡的密封结构a)对接式 b)填铺式第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-25 炉门(或烟道闸板)底部的密封结构a)开启时 b)关闭时第三节 层铺耐火纤维毡的施工 五、表面硬化处理 为了提高耐火纤维炉衬的抗风蚀性和化学稳定性，最好进行表面硬化处理。 耐火纤维炉衬组装后，在其表面涂刷一层增强涂料(如图4-26所示)，经烧结后表面呈现一层白色的硬壳，起到了保护耐火纤维的作用，减少了炉气对耐火纤维的侵蚀和重烧收缩，增加了炉衬对热辐射的反射作用，

28、收到了令人满意的效果。实践表明：不刷增强涂料的耐火纤维炉衬使用后既出现收缩，又挂粉尘；而经刷增强涂料的耐火纤维炉衬却很严密，表面光洁，粉化损坏缓慢，因而大大提高了使用寿命。第三节 层铺耐火纤维毡的施工图4-26 表面硬化处理的纤维炉衬1-氧化铝纤维毡；2-陶瓷锚固件；3-增强涂料；4-高温粘结剂；5-原有炉衬；6-螺杆；7-矿渣棉毡；8-硅酸铝纤维毡第三节 层铺耐火纤维毡的施工 增强涂料是一种快速粘结的粘稠状液体，其中水分在烘烤中排除后即形成胶体，进一步凝聚形成胶体颗粒，相互连接成网络状结构的松软骨架，再进一步干燥凝胶形成硬化固体，牢固地吸附于纤维制品表面。 增强涂料的性能应能保证耐高温、耐冲

29、刷、耐侵蚀、耐热振。此外，还应具有粘结性好、修补方便、使用寿命长等优点。 配制这种涂料，一般采用的结合剂有磷酸二氢铝、硅溶胶、甲基纤维素和水玻璃等。涂料中含有较多的固体物质，如高铝粉、短耐火纤维或磨细的纤维粉末等。第四节 叠铺耐火纤维毡的施工内 容 提 要一、穿串固定式二、预制块固定形式第四节 叠铺耐火纤维毡的施工 叠铺结构如图4-27所示。由于锚固件位于纤维制品中间，可采用普通碳钢制作，能节省耐热钢材。叠铺法与层铺法相比，叠铺炉衬表面强度较高，抗风蚀性较好，涂敷材料粘附较牢固，纤维收缩倾向也较小。但是叠铺法现场施工不如层铺法方便，热导率比层铺法大20%左右，故需相应增加炉衬的厚度。但其使用温

30、度却比层铺法可高出50100。 叠铺耐火纤维毡的施工一般分为穿串固定式和预制块(组合件)固定式两种。第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-27 耐火纤维毡的叠铺结构a)叠铺粘贴式；b)插杆穿串固定式；c)销钉角钢固定式；d) 螺杆压铁固定式1-炉壳；2-耐火纤维毡；3-销钉；4-角钢；5-插杆；6-销钉角钢；7-螺杆压铁第四节 叠铺耐火纤维毡的施工 一、穿串固定式 1穿串固定 穿串固定是将纤维毡切割成宽度等于炉墙宽度的长方形纤维条，将其预压缩(压缩率为15%20%)，再用耐热钢销钉穿串固定。 穿串固定的支撑板及固定销钉应焊接牢固，并逐根检查其焊接质量。支撑板应水平，销钉应垂直。销钉的中心距宜为25

31、0mm300mm。 用销钉固定时，将压缩后的纤维毡条插入预定位置，至上层支撑板。活动销钉则应按设计要求的位置插入纤维条中，有垂直和水平插入两种，不得偏斜 或遗漏。分别见图4-28和图4-29。第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-28 垂直插入穿串固定结构1-固定销钉；2-活动销钉；3-支撑板；4-耐火纤维毡；5-接缝第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-29 水平插入穿串固定结构1-插杆；2-支承件；3-垫板；4-耐火纤维毡第四节 叠铺耐火纤维毡的施工 2机械固定 机械固定如图4-30和图4-31所示。在图4-30中，先在炉壳钢板上焊上50mm40mm5mm铁板小片，在铁板距一边40mm处钻4.1m

32、m孔。安装时在两组平行小片之间纤维一定要压紧，纤维毡要压缩20%左右，针刺毯要压缩35%左右。然后打入长100mm、4mm带弯头的钉子。钉子可用铁丝或焊条在现场制作。值得注意的是：两个模块的纵向交接处，一定要压上一条20mm纤维毡，目的是防止纤维加热收缩。 图4-31所示结构与前一种不同之处，在于把5mm6mm圆钢弯成波浪形，代替小片焊接在炉壳钢板上，然后插入5mm6mm圆钢，其长度起码在1m以上。纤维毡的安装要求同上。第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-30 耐火纤维机械固定结构(1)第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-31 耐火纤维机械固定结构(2)第四节 叠铺耐火纤维毡的施工 二、预制块固定

33、形式 预制块固定是叠铺法施工的另一种形式，即将纤维毡(或毯)折叠压缩后组成预制块(如图4-32所示)。把纤维毡做成标准预制块，使炉衬的总厚度一次装完。在一个单位面积的炉衬上，只要用一个紧固钉就可以把预制块固定在炉壳上。这个紧固钉和预制块上的一个金属元件连接在一起，其优点是安装方便，节约耐热钢，不受炉气侵蚀的影响，维护和更换都很方便。 预制块的固定方法通常有锚固和粘贴两种。 第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-32 耐火纤维预制块第四节 叠铺耐火纤维毡的施工 1锚固固定 锚固固定是将组合预制块的固定件焊接于炉壳，然后用螺杆或用锚固件插入预制块中，使其固定在炉壳上。 Z形预制块是最典型的一种预制块，

34、它由一条宽300mm，经过针刺的耐火纤维毯组成，毯子按相同尺寸如图4-33所示的方法折叠起来。一般将密度96kg/m3、厚度为25mm的毯子折成14层或16层，加以压缩。14层的每层厚度为25mm而的毯子压缩到300mm(压缩量达15%)，密度增加到132kg/m3；16层的密度增加到148kg/m3。毯子折叠压缩后，用塑料带和夹板把预制块捆绑起来，安装时仍保持压缩状态，中心距大约为300mm，像镶地板似地纵横交错排列，最后割断带子去掉夹板，每块预制块就会发生膨胀，结果将预制块之间的缝隙填满，因此，炉衬看不出缝隙。第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-33 典型的Z形预制块1-横杆；2-槽钢；3-

35、连接件；4-夹头第四节 叠铺耐火纤维毡的施工 横杆埋设在预制块里，借连接件和支承槽钢连接起来。槽钢上另外设有一个可以滑动的夹头。安装时，先把夹头滑到预制块槽钢的一端，当预制块放到炉壳上时，使夹头位于预制块中心位置，用自动射钉枪把夹头钉到炉壳上(也可用焊接方法固定)，然后再把预制块滑到最终位置。安装情况如图4-34所示。 这种预制块可按内衬厚度设计，不用隔热背衬，这样就可保持整个系统的弹性和热阻。这种结构安装迅速，能减少热面纤维收缩，并能提高抗风蚀性和机械磨损性。这种预制块得到了厂泛的应用。Z形预制块的结构形式很多，如图4-35所示。第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-34 预制块的安装1-夹头；

36、2-Z形预制块；3-自动射钉枪第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-35a Z形预制块1-耐火纤维毡；2-沙布；3-横担；4-螺杆螺母第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-35b Z形预制块1-耐火纤维毡；2-沙布；3-横担；4-螺杆螺母第四节 叠铺耐火纤维毡的施工 图4-36所示预制块，当在炉顶上进行安装时，在炉壳内焊上角钢梁，其尺寸一般为25mm25mm3mm。将纤维块吊挂在角钢梁上，然后在钢板与预制块之间填塞岩棉板即可。 折毯预制块如图4-37所示，是把纤维毯切割成长条状，毯宽305mm，折叠成300mm300mm的方块，经预压缩后扎紧。纤维毯中卡入收紧体，收紧体的中条穿过纤维毯及滑轨上的孔后折

37、弯，将预制块固定在滑轨上。滑轨套在滑块上，滑块用钉子或焊接的方法固定在炉壳钢板上。折毯块的夹板可在安装后重新抽出使用。第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-36 Z形预制块在炉顶上的安装1-角钢粱；2-吊杆；3-岩棉板；4-拉杆；5-Z形预制块第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-37 折毯预制块及其安装构件a)滑轨 b)收紧体1-夹板；2-折毯纤维；3-捆扎带；4-滑轨；5-收紧体；6-滑块第四节 叠铺耐火纤维毡的施工 2粘贴固定 这种方法是将耐火纤维毡切割成条状，然后将其折成如图4-38所示的形状，粘贴在底板上。U形预制块用塑料带绑紧，等到安装完毕形成炉衬后，剪断塑料带，耐火纤维可封住周边。 粘贴

38、时，应将预制块均匀地涂抹高温粘结剂后，立即贴在预定的位置上，并用木镘压紧，使之粘牢。粘贴及压紧时，不得推动已贴好的相邻的预制块。 U形预制块也可制成如图4-39所示的结构，然后再安装到炉壳上。第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-38 U形预制块第四节 叠铺耐火纤维毡的施工图4-39 U形预制块的安装第五节 粘贴耐火纤维毡的施工内 容 提 要一、高温粘结剂二、粘贴施工三、在炉顶上粘贴施工四、在圆墙内粘贴施工第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 粘贴的结构形式如图4-40所示。粘贴法多半用于旧炉改造，它是用高温粘结剂将耐火纤维毡条粘贴在炉衬或炉壳上，不需要用耐热钢制作的锚固件，因此，投资少，易施工，好维修。

39、这种方法在近年来得到了迅速的发展。第五节 粘贴耐火纤维毡的施工图4-40 耐火纤维毡的粘贴结构1-耐火纤维毡条；2-耐火粘土砖；3-硅藻土砖；4-炉壳第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 一、高温粘结剂 在耐火纤维粘贴施工技术中。高温粘结剂质量的好坏，直接影响使用寿命及节能效果。如果高温粘结剂的质量不好，就会使耐火纤维贴面脱落。 1对高温粘结剂的要求 高温粘结剂必须符合下列要求： (1) 粘结力强，在常温下的粘结强度、硬化速度要适应施工要求。 (2) 在高温下应具有一定的抗拉强度，有良好的热震稳定性、耐剥落性和抗振性。 (3) 对耐火纤维不产生腐蚀，不得带进Na、K、Fe等离子，否则纤维过早粉化，寿命

40、大为缩短。第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 (4) 粘结剂的使用寿命不低于所用耐火纤维的寿命。 2高温粘结剂的组成和性能 目前，常用的高温粘结剂大多数是在高铝熟料中，加入能在高温下脱水烧结的物质，如磷酸、硅溶胶和水玻璃等3个无机系列。由于无机粘结剂的常温粘结性能差，所以必须加入少量的有机聚合物，如聚乙烯醇、糊精、聚合铝等。这样可以增加其常温粘结力，以便于施工，而有机物在高温下即自行烧掉。 (l) 磷酸系列粘结剂 高温性能比较好，但价格较贵。在使用过程中，由于高温分解的磷酸或磷酐要与硅酸铝耐火纤维起反应，使之溶解或脆化，从而降低了使用寿命，也影响了保温性能。第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 (2) 硅溶

41、胶系列粘结剂 是以玻璃为原料，剔去大部分Na2O等杂质而成为比较纯净的溶液，使Na2O的质量分数小于0.5%。所以硅溶胶系列粘结剂的使用温度比较高，但价格也较高。 (3) 水玻璃系列粘结剂 原料来源比较丰富，而且易于制取。但是，由于在高温条件下，Na2O等会引起硅酸铝耐火纤维过早地产生析晶，这样就破坏了纤维结构。正是由于这个原因，限制了它的使用温度，一般不得超过900。水玻璃在高温下具有非常好的导电性能，在使用过程中要防止电热元件产生短路。第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 二、粘贴施工 1清理墙面 清洁而干燥的墙面，能使耐火纤维毡贴得牢固。砖面多灰或新砌的砖墙则粘贴效果差，容易脱落。新砌的炉体最好

42、先经过烘干或生产一段时间后再贴耐火纤维毡。 如果是直接粘贴在炉壳上，则应对钢板表面除锈，并擦去油迹。 2粘贴方法 粘贴方法可分为平贴、竖贴和交错竖贴等3种。 (1) 平贴 是把耐火纤维毡涂上高温粘结剂，平贴于炉膛内壁，耐火纤维毡与炉膛内壁面相平行。用这种方法粘贴的纤维毡厚度，一般为20mm 30mm。第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 (2) 竖贴 是把耐火纤维毡裁成条状，其宽度就是纤维毡的厚度，一般为50mm80mm。然后将一定数量的耐火纤维条，涂上高温粘结剂，垂直紧贴在炉膛内壁上。 (3) 交错竖贴 这种粘贴的方法与竖贴的方法相同，只是把耐火纤维毡裁成条状后，再用塑料带将小条以5%10%的预压缩

43、量捆扎成方块毡。在炉壁上和方块毡的纵断面处同时抹上高温粘结剂，然后将捆扎的纤维毡方块纵横交错地粘贴到炉壁上，并尽量挤紧，如图4-41所示。若当温度升高后出现收缩缝隙时，可以从另外一组纤维块的预压缩量中得到补偿，故这种粘贴方法是目前较为理想的一种。第五节 粘贴耐火纤维毡的施工图4-41 交错直贴耐火纤维毡方块1-耐火混凝土；2-横向直贴；3-竖向直贴第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 3粘贴操作 粘贴时，高温粘结剂抹的是否饱满均匀，厚薄是否适中，这对耐火纤维毡的粘贴效果至关紧要，但这一点往往被操作人员所忽视。一般先在砖面上用毛刷抹1mm1.5mm厚的粘结剂，再在纤维毡上抹1.5mm厚粘结剂，迅速将纤维

44、毡贴到砖面上，用手拍打贴牢，并最好再用圆木棍滚压紧密。 耐火纤维毡若拍打不紧，则毡与砖之间留有气泡，烘炉时气泡膨胀会将纤维毡鼓开而逐渐脱落。在纤维毡与砖面上同时抹粘结剂，比只在某一面上抹粘结剂的粘结效果要好很多。第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 耐火纤维的种类不同，涂抹的粘结剂厚薄也不同。粗糙表面的砖，粘结剂要抹得厚些；光洁表面的砖，则粘结剂要抹得薄些。粘结剂不宜过厚，过厚则纤维毡吸收水分过多，会产生软脱。相反，过薄时纤维毡还是干硬的，不能粘附在砖面上。 耐火纤维毡的大小以600mm400mm方块为好。尺寸过小，则接缝多；尺寸过大，则不易贴牢，容易产生局部脱落。 粘贴时不要推动已粘贴的相邻毡块，否

45、则会使已贴好的纤维毡脱落，刚开始粘贴时更应注意。粘贴顺序为后墙炉顶侧墙。这样做比较容易处理后墙与炉顶、后墙与侧墙之间的不规则毡块。对于同一平面应先上后下，先边第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 后中，这样可避免粘结剂滴在下面的纤维上。在烧嘴口、排烟口部位，纤维应垂直于它们的周边，以避免气流方向与纤维方向平行，将纤维毡吹散。第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 三、在炉顶上粘贴施工 若炉顶系现场浇注的耐火混凝土，在其浇成脱模后，以手工将炉壁耙毛。耙毛后炉壁粗糙，纤维毡容易贴牢。为防止粘贴后的纤维毡脱落，在粘贴的同时，还应采用锚固件，如图4-42所示。 在纤维毡方块粘贴结束后，将塑料带剪断，使耐火纤维蓬松，各方

46、块之间互相压紧，以防脱落。第五节 粘贴耐火纤维毡的施工图4-42 在炉顶上粘贴耐火纤维毡1-纤维毡方块；2-锚固件；3-保护涂料；4-高温粘结剂；5-耐火混凝土炉衬第五节 粘贴耐火纤维毡的施工 四、在圆墙内粘贴施工 为避免耐火纤维毡接缝处的热损失，应采取双层错缝对接。如图4-43所示。 施工时将炉壳内表面清理干净，涂袜一层高温粘结剂。将纤维毡裁成块状，在其贴面上涂抹粘结剂，从一端缓慢地向另一端依次粘贴到炉壳上。贴完一圈耐火纤维毡后，用木棍平稳滚压，使其紧贴炉壳。 当贴第二层时，应注意内外两层错缝相接。两层的贴面均应涂上高温粘结剂，并使两粘结面均匀压实，以排除夹层中的空气，保证粘贴牢固可靠。第五

47、节 粘贴耐火纤维毡的施工图4-43 在圆墙内粘贴耐火纤维毡1-炉壳；2-耐火纤维毡第六节 喷嘴砖的安装内 容 提 要一、喷嘴砖的安装方法第六节 喷嘴砖的安装 喷嘴砖应有钢结构支撑，以免纤维毡受压脱开。安装时，喷嘴砖不要凸出炉内，以免凸出部分与埋入纤维部分在升温或降温速度相差悬殊时发生裂缝，如图4-44所示。当炉墙内衬采用矿渣棉时，应以耐火纤维毡将它与高温区隔开。在冷面隔热层铺到离喷嘴砖50mm100mm处留一个环隙，其内填以耐火纤维棉。在热面层上要开一个通过喷嘴砖的孔洞，使纤维毡边压紧喷嘴砖，并在喷嘴砖和钢架之间垫进厚为3mm5mm的体积密度大的耐火纤维毡，以此来防止高温时耐火纤维变质。第六节

48、 喷嘴砖的安装图4-44 喷嘴砖的安装1-喷嘴砖固定板；2-耐火纤维棉；3-喷嘴砖；4-耐火纤维毡第七节 电热元件的安装内 容 提 要一、电热元件的安装方法第七节 电热元件的安装 安装电热元件时，必须考虑安全可靠、施工方便、结构合理和制作容易的原则。分别见图4-45、图4-46、图4-47、图4-48和图4-49。第七节 电热元件的安装图4-45 电热元件的安装形式(1)a)纤维搁砖搁丝结构；b)瓷支架托丝结构；c)瓷柱挂带结构；1-耐火纤维搁砖；2-电阻丝；3-瓷管；4-瓷支架；5-瓷柱；6-电阻带；7-耐热钢钩；8-砖柱；9-耐热钢钉；10-瓷垫圈第七节 电热元件的安装图4-45 电热元件的安装形式(1)d)瓷柱挂丝结构；e)瓷管套丝结构；f)耐热钢钩瓷管结构1-耐火纤维搁砖；2-电阻丝；3-瓷管；4-瓷支架；5-瓷柱；6-电阻带；7-耐热钢钩；8-砖柱；9-耐热钢钉；10-瓷垫圈第七节 电热元件的安装图4-46 电热元件的安装形式(2)a)箱式炉 b)井式炉