工業(yè)爐窯鍋爐襯的耐火纖維施工技術(shù)

工業(yè)爐窯鍋爐襯的耐火纖維施工技術(shù)

1硅酸鋁耐火纖維耐火纖維也稱為陶瓷纖維。它是由天然焦耳石等特殊加工而成的纖維原棉，然后加工成各種耐火纖維產(chǎn)品，如絲綢、毯、板、紙、繩等。其特點是:①重量輕,有韌性;②絕熱耐高溫,熱穩(wěn)定性高;③導(dǎo)熱系數(shù)小,熱容量低;④耐熱沖擊性強(qiáng);⑤絕緣、隔音性能好;⑥化學(xué)惰性好(磷酸、氫氟酸、強(qiáng)堿除外);⑦承受負(fù)荷低,抗高溫、高速爐氣的沖刷性能差。以氧化鋁和氫化硅為主要成分的硅酸鋁耐火纖維,有普通天然料、高純纖維、高鋁纖維、含鋯纖維、多晶氧化鋁纖維等,其主要成分見表1。硅酸鋁耐火纖維是我國近十幾年發(fā)展起來的新型節(jié)能耐火材料。獨(dú)特的技術(shù)性能,使其廣泛用于冶金、機(jī)械、國防、化工等行業(yè)的設(shè)備與爐窯內(nèi)襯。節(jié)能效率連續(xù)式達(dá)20%,間隙式可達(dá)25%～40%。在全球能源日益短缺的今天,使用耐火纖維,必將節(jié)約大量能源和原材料,這對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。2工方法及常用工法目前,我國工業(yè)爐窯內(nèi)襯上應(yīng)用的耐火纖維施工方法,主要有:纖維氈、毯層鋪法,毯折疊塊砌法,真空成形制品砌法,纖維噴涂法。下面就這幾種方法的結(jié)構(gòu)及特點做一介紹比較。2.1雙組分纖維毯和巖棉、低溫耐火纖維/焦?fàn)t襯的制備層鋪爐襯是將耐火纖維氈、毯沿爐壁層層鋪設(shè),并用螺栓錨固,從而構(gòu)成由多層面狀耐火纖維制品組成的爐襯系統(tǒng)。為降低爐襯材料成本,一般從金屬爐殼至爐襯內(nèi)表面,依次選用巖棉、低溫耐火纖維氈、普通型和高溫型纖維毯。錨固釘用耐熱鋼制成,對于高溫爐,則可采用陶瓷錨固裝置。降低筑爐成本①施工容易,對于大面積,特別是平面爐墻,安裝方便、迅速,并且接縫少,每層之間錯縫,不易形成熱短路。②可按爐墻溫度分布,沿爐襯厚度方向從熱面到冷面依次選用高、中、低檔材料,降低筑爐成本。③修補(bǔ)容易。④在相同的爐襯厚度情況下,層鋪結(jié)構(gòu)的保溫絕熱性能優(yōu)于堆砌結(jié)構(gòu)。爐襯內(nèi)表面抗沖刷、風(fēng)蝕性差①異形表面施工困難,保溫效果差。②爐襯內(nèi)表面抗沖刷、風(fēng)蝕性差,易層層剝落。③錨固件易被燒蝕,且錨固釘直接固定在金屬爐殼上,形成熱短路。提高爐窯的節(jié)能性能①爐襯內(nèi)表面噴涂高溫涂料,形成硬質(zhì)層,不僅提高抗風(fēng)蝕性,而且能增加爐襯內(nèi)表面的輻射能力,從而進(jìn)一步提高爐窯的節(jié)能效果。②錨固件由金屬改為陶瓷件,可提高抗燒蝕性。2.2抗火焰纖維毯折疊制造方法2.2.1方法1折毯預(yù)制塊又叫凱沃爾模塊,是由干法針刺毯經(jīng)特種加工制成的。高溫收縮產(chǎn)生的滲漏水①安裝容易,維修方便;②有預(yù)壓縮,可減小纖維高溫收縮產(chǎn)生的縫隙;③接縫少,金屬錨固件不露在爐襯內(nèi)表面,不易燒蝕,且熱短路小;④增強(qiáng)了抗風(fēng)蝕性,避免了層狀剝落。缺點①必須有特殊的加工工具;②安裝要求精度高,有專用工裝;③結(jié)構(gòu)異形處不易安裝;④爐襯分層少,耐高溫材料用量大,造價較高。2.2.2粘接劑對測量纖維的過濾將纖維氈折疊,用簡易工裝壓縮后,捆扎成散模塊,采用適當(dāng)?shù)恼辰觿?在模塊表面涂抹,再輕壓于爐壁上,并橫向再給一力,使纖維保持一定的壓縮量,但不可用力過大,以免造成模塊與爐壁的隱蔽脫離。優(yōu)點①方法Ⅰ中優(yōu)點(1)～(4);②不需要專用工裝,施工方便。提高爐襯的使用壽命①結(jié)構(gòu)異形處不易安裝;②爐襯分層少,折疊塊為同一材質(zhì),造價高。無論是方法Ⅰ或是方法Ⅱ,施工完后,在爐襯內(nèi)表面噴涂高溫涂料,使其形成硬化層,可進(jìn)一步提高抗風(fēng)蝕性和熱輻射能力,在使用一段時間后,內(nèi)表面可能會產(chǎn)生一些微小裂紋,出現(xiàn)這一情況后,必須用高溫粘接劑和纖維棉及時修補(bǔ),這樣會大大提高爐襯的使用壽命。2.3配方、工藝、現(xiàn)代大學(xué)的特種工藝真空成型制品是根據(jù)不同的應(yīng)用場合采用不同的配方、特種工藝制成的。加入添加劑,從而增加了強(qiáng)度和制品的成型條件,其化學(xué)成分不變,而物理性能優(yōu)于普通制品。優(yōu)點①可制成各種異形制品,如爐膛成型磚、鋼口冒套、爐襯等;②密度較大,強(qiáng)度好;③加熱線收縮率低。缺點①導(dǎo)熱系數(shù)較大,保溫性能降低;②工藝復(fù)雜,造價高。2.4新型施工技術(shù)耐火纖維噴涂是80年代中期國際上幾個發(fā)達(dá)國家普遍采用的一種節(jié)能、保溫、絕熱的新型施工技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)各行業(yè)的爐窯內(nèi)襯絕熱、外壁保溫、各類高溫管道內(nèi)襯絕熱、外壁保溫及建筑行業(yè)屋面保溫等。纖維噴涂技術(shù)耐火纖維噴涂是通過專用的纖維噴涂機(jī),將經(jīng)過預(yù)處理的散狀耐火纖維棉與專用的無機(jī)高溫結(jié)構(gòu)劑在一定的壓力下同時噴出,散棉與結(jié)構(gòu)劑在噴槍外部均勻混合后打在被噴涂面上,外混的方式使纖維棉能成絮片狀打在被噴面上,因此纖維層呈三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),類似于纖維制品平鋪的安裝方法。這樣的噴涂方法,可將整個內(nèi)襯或外保溫層形成一個均勻無縫隙、強(qiáng)度高的大制品。在我國這種噴涂技術(shù)正在不斷地被推廣。在鞍鋼、大重,吉林電廠等大企業(yè)以及各行業(yè)的應(yīng)用實踐表明,以纖維噴涂替代耐火磚、澆注料等,可使絕熱保溫層厚度減薄1/2～1/3,散熱損失約降低50%。用在間歇式工作的熱工設(shè)備上可節(jié)能30%以上。工作面處理,具有新質(zhì)①施工速度快,質(zhì)量易保證,任意形成復(fù)合層;②整體性好,無接縫,密封性好;③工作面輕固壓處理后,光滑平潔,抗風(fēng)蝕性強(qiáng);④適用于