工业炉窑锅炉衬的耐火纤维施工技术

工业炉窑锅炉衬的耐火纤维施工技术

1硅酸铝耐火纤维耐火纤维也称为陶瓷纤维。它是由天然焦耳石等特殊加工而成的纤维原棉，然后加工成各种耐火纤维产品，如丝绸、毯、板、纸、绳等。其特点是:①重量轻,有韧性;②绝热耐高温,热稳定性高;③导热系数小,热容量低;④耐热冲击性强;⑤绝缘、隔音性能好;⑥化学惰性好(磷酸、氢氟酸、强碱除外);⑦承受负荷低,抗高温、高速炉气的冲刷性能差。以氧化铝和氢化硅为主要成分的硅酸铝耐火纤维,有普通天然料、高纯纤维、高铝纤维、含锆纤维、多晶氧化铝纤维等,其主要成分见表1。硅酸铝耐火纤维是我国近十几年发展起来的新型节能耐火材料。独特的技术性能,使其广泛用于冶金、机械、国防、化工等行业的设备与炉窑内衬。节能效率连续式达20%,间隙式可达25%～40%。在全球能源日益短缺的今天,使用耐火纤维,必将节约大量能源和原材料,这对我国的经济发展和国防建设将产生深远的影响。2工方法及常用工法目前,我国工业炉窑内衬上应用的耐火纤维施工方法,主要有:纤维毡、毯层铺法,毯折叠块砌法,真空成形制品砌法,纤维喷涂法。下面就这几种方法的结构及特点做一介绍比较。2.1双组分纤维毯和岩棉、低温耐火纤维/焦炉衬的制备层铺炉衬是将耐火纤维毡、毯沿炉壁层层铺设,并用螺栓锚固,从而构成由多层面状耐火纤维制品组成的炉衬系统。为降低炉衬材料成本,一般从金属炉壳至炉衬内表面,依次选用岩棉、低温耐火纤维毡、普通型和高温型纤维毯。锚固钉用耐热钢制成,对于高温炉,则可采用陶瓷锚固装置。降低筑炉成本①施工容易,对于大面积,特别是平面炉墙,安装方便、迅速,并且接缝少,每层之间错缝,不易形成热短路。②可按炉墙温度分布,沿炉衬厚度方向从热面到冷面依次选用高、中、低档材料,降低筑炉成本。③修补容易。④在相同的炉衬厚度情况下,层铺结构的保温绝热性能优于堆砌结构。炉衬内表面抗冲刷、风蚀性差①异形表面施工困难,保温效果差。②炉衬内表面抗冲刷、风蚀性差,易层层剥落。③锚固件易被烧蚀,且锚固钉直接固定在金属炉壳上,形成热短路。提高炉窑的节能性能①炉衬内表面喷涂高温涂料,形成硬质层,不仅提高抗风蚀性,而且能增加炉衬内表面的辐射能力,从而进一步提高炉窑的节能效果。②锚固件由金属改为陶瓷件,可提高抗烧蚀性。2.2抗火焰纤维毯折叠制造方法2.2.1方法1折毯预制块又叫凯沃尔模块,是由干法针刺毯经特种加工制成的。高温收缩产生的渗漏水①安装容易,维修方便;②有预压缩,可减小纤维高温收缩产生的缝隙;③接缝少,金属锚固件不露在炉衬内表面,不易烧蚀,且热短路小;④增强了抗风蚀性,避免了层状剥落。缺点①必须有特殊的加工工具;②安装要求精度高,有专用工装;③结构异形处不易安装;④炉衬分层少,耐高温材料用量大,造价较高。2.2.2粘接剂对测量纤维的过滤将纤维毡折叠,用简易工装压缩后,捆扎成散模块,采用适当的粘接剂,在模块表面涂抹,再轻压于炉壁上,并横向再给一力,使纤维保持一定的压缩量,但不可用力过大,以免造成模块与炉壁的隐蔽脱离。优点①方法Ⅰ中优点(1)～(4);②不需要专用工装,施工方便。提高炉衬的使用寿命①结构异形处不易安装;②炉衬分层少,折叠块为同一材质,造价高。无论是方法Ⅰ或是方法Ⅱ,施工完后,在炉衬内表面喷涂高温涂料,使其形成硬化层,可进一步提高抗风蚀性和热辐射能力,在使用一段时间后,内表面可能会产生一些微小裂纹,出现这一情况后,必须用高温粘接剂和纤维棉及时修补,这样会大大提高炉衬的使用寿命。2.3配方、工艺、现代大学的特种工艺真空成型制品是根据不同的应用场合采用不同的配方、特种工艺制成的。加入添加剂,从而增加了强度和制品的成型条件,其化学成分不变,而物理性能优于普通制品。优点①可制成各种异形制品,如炉膛成型砖、钢口冒套、炉衬等;②密度较大,强度好;③加热线收缩率低。缺点①导热系数较大,保温性能降低;②工艺复杂,造价高。2.4新型施工技术耐火纤维喷涂是80年代中期国际上几个发达国家普遍采用的一种节能、保温、绝热的新型施工技术。该技术应用在工业各行业的炉窑内衬绝热、外壁保温、各类高温管道内衬绝热、外壁保温及建筑行业屋面保温等。纤维喷涂技术耐火纤维喷涂是通过专用的纤维喷涂机,将经过预处理的散状耐火纤维棉与专用的无机高温结构剂在一定的压力下同时喷出,散棉与结构剂在喷枪外部均匀混合后打在被喷涂面上,外混的方式使纤维棉能成絮片状打在被喷面上,因此纤维层呈三维网络状结构,类似于纤维制品平铺的安装方法。这样的喷涂方法,可将整个内衬或外保温层形成一个均匀无缝隙、强度高的大制品。在我国这种喷涂技术正在不断地被推广。在鞍钢、大重,吉林电厂等大企业以及各行业的应用实践表明,以纤维喷涂替代耐火砖、浇注料等,可使绝热保温层厚度减薄1/2～1/3,散热损失约降低50%。用在间歇式工作的热工设备上可节能30%以上。工作面处理,具有新质①施工速度快,质量易保证,任意形成复合层;②整体性好,无接缝,密封性好;③工作面轻固压处理后,光滑平洁,抗风蚀性强;④适用于