鹤壁中盛炉窑工程有限公司

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耐火纤维喷涂技术

     耐火纤维以耐高温(1000~1400)℃、耐振动、尽热、吸声和重量轻等优点,已取代砖结构和浇注料而成为耐火、保温、隔热、隔声、防火的优选材料,在冶金、石油、化工、机械、建筑等行业得到广泛应用。传统的耐火纤维的施工技术主要指的是耐火纤维制品的施工技术。采用粘贴、拼接等技术和工艺进行施工,施工难度大、速度慢,质量控制困难、接缝多,整体性差,操纵工人劳动强度大,环境恶劣。耐火纤维喷涂技术是纤维施工机械化的一项新技术新工艺。该技术是使用纤维喷枪,结合剂通过隔膜泵均匀地喷进纤维,二者在喷枪出口混合直接喷涂到工作表面上,形成三维网络状制品结构。克服了传统施工技术的缺点,有利于进步产业炉窑的热效率。 

    一、耐火纤维制品的种类及其原料 
    以耐火纤维为主要原料制成的隔热耐火制品通称为耐火纤维制品。耐火纤维分为非晶质(玻璃态)和多晶质(结晶态)两大类:非晶质耐火纤维包括硅酸铝质、高纯硅酸铝质、含铬硅酸铝质和高铝质耐火纤维;多晶质耐火纤维包括莫来石纤维、氧化铝纤维、氧化错纤维。耐火纤维制品的最高使用温度因制品纤维品种、炉内气氛而不同,一般在(1100~1500)℃。  
    应用于高温耐火材料的结合剂品种繁多,性能各异。按照结合剂的化学性质分为无机结合剂和有机结合剂。无机结合剂主要有硅酸盐类、铝酸盐类、磷酸盐类、硫酸盐类、氯化物类和溶胶;有机结合剂包括自然有机物和有机合成物。应用于耐火纤维喷涂技术的高温结合剂一般是硅酸钠。 
    岩棉在保温、隔热上具有良好的性能,价格便宜,工作温度在(-268~700)℃之间。可用于连续工作温度在600℃以下的炉窑及管道衬层尽热保温。 
    硅酸铝系耐火纤维密度在(250~300)kg/m3条件下导热系数最小。标准型普通硅酸铝纤维、高铝纤维喷涂分别用于工作温度在1000℃、1200℃以下的热工设备,作耐火、隔热、保温层,高铝与含错复合纤维及含错纤维喷涂应用于1300℃左右的高温炉窑。    
    常用硅酸铝系列结合剂属热硬性结合剂。在答应的工作温度范围内,结合剂成分、配比应有助于形成粘结链和网络结构,既需快速促凝、固化后不收缩,又要具有均匀、分散、活动性,兼顾初始强化度和热态烧结性能。热硬性结合剂的耐火度不低于1750℃,粘度(6.0~8.0)×10-3Pa•s。 
    二、喷涂施工新技术的应用 
    1.应用范围 
    耐火纤维制品有很多优点,但其强度和耐火砖、高强度浇注料相比,还是有较大差距,故耐火纤维制品适用于直接与炉衬接触、无颗粒气流冲洗及燃气流速≤20m/s(若喷涂表面涂料可增强抗气流冲洗能力)的各种产业炉窑的耐火衬里和复合炉衬的保温层。采自中国资产治理网。另外,通过纤维原料的选用,塔、罐、容器等的外保温也可用纤维制品。喷涂技术是耐火纤维施工技术的改进和进步,施工速度快,质量较好。适合使用耐火纤维制品的结构同样适合喷涂技术的使用。 
    2.特点及优越性 
    目前国内大部分炉窑的炉墙仍采用砖砌层结构,其缺点是点火升温时,蓄热量大,升温速度慢,热耗增加;保温效果差,散热损失大,工作环境恶劣;热惰性大,不适合自动化控制燃烧。 
    对于复合结构的内衬,炉衬材料由耐火砖至浇注料发展到轻质纤维毡、毯、块等,固然在一定程度上进步了炉窑技术性能指标,但纤维制品的施工工艺落后,施工质量难以保证,内衬的寿命受到较大影响。主要缺点是人力投进大,施工速度慢,施工质量很难控制;纤维制品间有贯通式直缝,密封性差,易窜火;球面及异型结构难以施工,维修和抢修困难。 
    对于加热炉等产业炉衬来说,纤维喷涂材料采用优质纤维原棉,高性能纤维系列结合剂为原料,在一次性整体喷涂过程中形成网络结构,与其他施工方法相比,具有以下优点: 
    (1)一次性喷涂所获得的衬层无接缝,有效地避免了纤维制品在高温下的定向收缩,消除了窜气、露点腐蚀等对炉壳、锚固钉的危害,强化了密封、保温顺耐火性能,进步了产业炉窑的热效率。 
    (2)纤维喷涂技术可以降低复杂形面,如球面、拐角、炉门及排烟管结合处等部位整体锚固的施工难度,进步了异形结合处的密封性能。衬层坚固、均匀而平整,具有较强的抗腐蚀能力。喷涂施工方便、灵活,锚固钉用量少,且全部埋在纤维炉衬里,有效防止钉头烧损,避免热短路。 
    (3)喷涂纤维衬层具有比平展毡、毯较低的导热系数,比立展折叠块有较好的热强度,锚固件埋于喷涂层内不直接传递热量,节能达15%~30%。 
    (4)喷涂层经济公道,可以根据产业炉工况,采用多种纤维分层复合喷涂,有利于实现复合材料传热机理的温度梯度分布,降低衬层材料的综合造价。 
    (5)耐火纤维喷涂速度比常规施工方法进步4.5倍,尤其对抢修工程更具有上风。涂层结构属柔性质料,喷涂施工竣工后即可投进使用,减少近4/5的烘炉时间。 
    三、耐火纤维喷涂施工质量控制 
    1.衬里施工期间直至烘炉时的环境温度不得低于5℃,雨季施工应有防雨措施,用木塞或牛皮纸将加热炉所有接管内孔及燃烧器孔全部封堵严密。 
    2.钢结构除锈标准应达到St3级。锚固钉焊接根部应满焊、无咬肉,垂直偏差≤5mm,高度误差±2mm,间距误差±5mm。 
    3.根据喷涂衬里的厚度分层喷涂耐火纤维,每层间挂不锈钢网,衬里应将锚固钉完全覆盖,且内表面与锚固钉顶端应有(25~30) mm的间隔,喷涂过程中严禁使用回弹料。

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