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耐火纤维喷涂材料及技术在冶金加热炉上的应用
  • 作者:江宣    来源:江苏江能新材料科技有限公司    时间:2021-7-15    点击:745

  耐火纤维喷涂技术属于一项新型的工业技术,在我国发展的过程中,成为了非常实用的一种工业技术,在加热炉等热工设备中应用,可实现隔热、耐火以及保温的效果,对于炉壳以及锚固件烧损的预防十分有效,使得炉壳散热损失显著降低,提升了热炉的作业率以及热效率,将耐火炉衬的应用寿命进行了延长,为加热炉稳产、高产以及能耗降低提供了相应的保障。

 

耐火纤维喷涂技术及应用 

  1.1 耐火纤维喷涂技术

  耐火纤维喷涂技术属于纤维施工机械化当中的全新工艺技术,具体来说便是利用专用的纤维喷涂机,将完成预处理散状纤维棉高压从喷枪中送出。此外,结合剂利用专用的泵,经过喷枪均匀的喷入到纤维流中。两者外混一体,在各种工作的表面直接进行喷涂,这样可构成三维网络状制品结构,非常均匀和牢固,在工作面当中平整的粘附。在正式施工的过程中,结合纤维喷涂层具体的工作环境以及相应的厚度,应用相应的螺柱焊锚固件,纤维喷涂料可对纤维制品施工缺陷进行有效弥补,以便使纤维制品的综合性能进行提升,使其更新换代。

 

  1.2纤维喷涂技术的有效应用

  我国曾在1981年,对硅酸铝纤维进行了重点推广,所以耐火纤维材料的使用,有了非常大的发展速度,纤维炉衬因为容量非常轻、热容量比较小,所以导热系数比较低。在完成施工之后,并不需要烘炉,加热炉便可直接投产使用。经过相关的实践证明,因为纤维贰次制品毡毯的施工工艺,使得纤维衬的应用寿命非常短暂,对其实施维修的工作量十分频繁,具体的缺陷包括:

 

  其一,制品安装的过程中,需要手工劳动强度比较大,并且要投入大量的人力,施工速度比较慢,质量也很难得到保障,并且施工的环境比较恶劣。

 

  其二,纤维制品单元之间存在接缝,在遇到温度变化时,会产生较大的热收缩,所以整体效果并不理想,使得密封隔热性能不强,容易发生窜火的情况;

 

  其三,异形面,异形结构处并不能使用锚固,露点腐蚀会使锚固件产生损坏、纤维毡以及纤维块发生脱落;

 

  其四,制品在实际施工的过程中,压缩安装的密度与设计要求会产生不符合的问题;

 

  其五,如果局部有损坏产生,锚固的整体强度也会有所下降,之后的抢修工作会存在一定的困难。

 

  纤维喷涂以优质纤维原棉、高性能纤维系统有机结合剂作为相应的原材料,给机械化施工带来了可行性。除了有纤维毡、纤维毯、折叠块等相应的共性以外,纤维喷涂整体没有任何的接缝,异形面比价容易施工,并且进度比较快,质量优。这些特征和优势是常规纤维制品安装炉衬没有的,更是无法取代的。纤维喷涂工艺为冶金工程热工设备的发展提供了非常完善的耐火以及保温性能,隔热保护技术也非常理想。

 

  耐火纤维喷涂材料特征及应用性能

  耐火纤维喷涂特征。纤维喷涂技术的特征主要包括:其一,一次性喷涂所获得的衬层,从整体角度进行分析,没有任何的接缝,散状棉喷涂当中,所产生的形状为三维网络状结构,对纤维制品在高温情况下产生的定向收缩问题进行了解决,是对以往叠加以及层铺等施工技术的弥补,不会产生单元间的接缝问题缺陷。这样可对窜气、露点等腐蚀问题对锚固钉产生的危害进行消除,使得保温、隔热以及封闭性能有所提升。其二,应用纤维喷涂技术可以使比较复杂的异形面的施工复杂程度降低,如拐角、球面以及炉门等部分的整体锚固,使得异形结合处的密封性能有所提升。喷涂施工不但实用而且非常便捷,灵活性非常强,不但使锚固件的品种有所减少,还将制品的包扎、设计和相应安装复杂程度进行了减小,对施工质量以及整体光洁美观性进行了保障。其三,喷涂纤维衬层与纤维制品安装衬密度大、有着非常强的结合力,与平铺毡以及毯子的导热系数相比,更低一些。比立铺折叠块的热强度要高一些,衬层更加坚固,并且十分的平整以及均匀。其中的抗风蚀以及侵蚀能力非常强,表层当中的硬质处理耐气流冲刷以及震动。其四,喷涂衬层纤维是彼此交织在一起的,共同构成单位空间的整体,与结合剂共同产生了粘结链网结构,其严密性非常好。锚固件在喷涂层内埋设,不会对热量进行直接传递,炉壳表面散热以及衬层材料当中的蓄热损失与常规安装相比会比较低,产生的制品衬层更小一些。使得加热炉的热效率有了非常大的提升。

 

  喷涂技术在冶金炉窑应用案例

  纤维喷涂技术的有效应用,针对加热炉的能源节约,施工周期缩短、减小抢修时间等有着非常大的帮助作用,促进冶金行业进一步向耐火、焦化以及炼铁、炼钢以及轧钢等生产环节的理性性能迈进。

 

  例如:某钢厂的厚板厂连续推钢式加热炉,在30年前建设完成,预热段炉顶以及排烟系统原设计属于轻型纤维炉衬结构。对于纤维毡折叠块弓形件串顶固定方式的安装应用,炉子的内部温度要保障在1400℃,炉尾烟气温度在950℃〜1050℃之间。在运行了一年半的时间之后,预热段的炉顶纤维块发生了脱落的情况,并且范围非常大,之后排烟竖烟道当中的纤维块也有非常严重的脱落情况,导致钢板烧坏、顶梁烧弯。之后,对其实施了多次补修,但是起到的效果并不是非常的理想。最后,经过论证,预热段炉顶捣打浇注料,竖烟道使用的是纤维喷涂,并更换了新的钢板,具体的喷涂厚度为200mm。经过实践验证,纤维喷涂衬层的应用效果十分理想,炉壳的温度测试最高只有50℃。但是,预热段当中的浇筑料炉顶还是出现了坍塌情况,对生产造成了严重的影响。

 

  30年前建设的厚板厂步进板坯加热炉的建设,推钢炉喷涂纤维衬性能产生的优势非常多,步进炉当中全部的纤维隔热、保温部分都对喷涂施工进行了应用,其中包括预热段炉顶,由之前应用的吊挂砖整体浇筑革新成了机械喷涂。因此,在喷涂纤维的工作中,使用了分体以及分部作业,不但使高空作业的施工作业有所降低,还将工期进行了缩短,节约了大量的材料。从建炉一直到今天,喷涂纤维衬所产生的效果非常理想,与同样利用推钢式炉相比较,产生的节能效果为15%,此外钢坯的加热速度更快,质量也更加突出。

 

  总之,耐火纤维喷涂技术在冶金加热炉上的运用,所产生的经济效果十分理想,在实例中,该厂厚板厂两座炉测试的结果有着很大的不同。并且应用纤维喷涂炉衬对耐火砖及浇筑料衬进行替换,可使炉墙的厚度减少50%,炉子的重量也会有所减轻,大概为1/3,基础费用的降低为35%。同时,可对结构用钢材量进行节省,极大的节省了物力以及人力,总造价平均可减少10%左右。


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