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          耐火纖維噴涂材料及技術在冶金加熱爐上的應用
          • 作者:江宣    來源:江蘇江能新材料科技有限公司    時間:2021-7-15    點擊:767

            耐火纖維噴涂技術屬于一項新型的工業技術,在我國發展的過程中,成為了非常實用的一種工業技術,在加熱爐等熱工設備中應用,可實現隔熱、耐火以及保溫的效果,對于爐殼以及錨固件燒損的預防十分有效,使得爐殼散熱損失顯著降低,提升了熱爐的作業率以及熱效率,將耐火爐襯的應用壽命進行了延長,為加熱爐穩產、高產以及能耗降低提供了相應的保障。

           

          耐火纖維噴涂技術及應用 

            1.1 耐火纖維噴涂技術

            耐火纖維噴涂技術屬于纖維施工機械化當中的全新工藝技術,具體來說便是利用專用的纖維噴涂機,將完成預處理散狀纖維棉高壓從噴槍中送出。此外,結合劑利用專用的泵,經過噴槍均勻的噴入到纖維流中。兩者外混一體,在各種工作的表面直接進行噴涂,這樣可構成三維網絡狀制品結構,非常均勻和牢固,在工作面當中平整的粘附。在正式施工的過程中,結合纖維噴涂層具體的工作環境以及相應的厚度,應用相應的螺柱焊錨固件,纖維噴涂料可對纖維制品施工缺陷進行有效彌補,以便使纖維制品的綜合性能進行提升,使其更新換代。

           

            1.2纖維噴涂技術的有效應用

            我國曾在1981年,對硅酸鋁纖維進行了重點推廣,所以耐火纖維材料的使用,有了非常大的發展速度,纖維爐襯因為容量非常輕、熱容量比較小,所以導熱系數比較低。在完成施工之后,并不需要烘爐,加熱爐便可直接投產使用。經過相關的實踐證明,因為纖維貳次制品氈毯的施工工藝,使得纖維襯的應用壽命非常短暫,對其實施維修的工作量十分頻繁,具體的缺陷包括:

           

            其一,制品安裝的過程中,需要手工勞動強度比較大,并且要投入大量的人力,施工速度比較慢,質量也很難得到保障,并且施工的環境比較惡劣。

           

            其二,纖維制品單元之間存在接縫,在遇到溫度變化時,會產生較大的熱收縮,所以整體效果并不理想,使得密封隔熱性能不強,容易發生竄火的情況;

           

            其三,異形面,異形結構處并不能使用錨固,露點腐蝕會使錨固件產生損壞、纖維氈以及纖維塊發生脫落;

           

            其四,制品在實際施工的過程中,壓縮安裝的密度與設計要求會產生不符合的問題;

           

            其五,如果局部有損壞產生,錨固的整體強度也會有所下降,之后的搶修工作會存在一定的困難。

           

            纖維噴涂以優質纖維原棉、高性能纖維系統有機結合劑作為相應的原材料,給機械化施工帶來了可行性。除了有纖維氈、纖維毯、折疊塊等相應的共性以外,纖維噴涂整體沒有任何的接縫,異形面比價容易施工,并且進度比較快,質量優。這些特征和優勢是常規纖維制品安裝爐襯沒有的,更是無法取代的。纖維噴涂工藝為冶金工程熱工設備的發展提供了非常完善的耐火以及保溫性能,隔熱保護技術也非常理想。

           

            耐火纖維噴涂材料特征及應用性能

            耐火纖維噴涂特征。纖維噴涂技術的特征主要包括:其一,一次性噴涂所獲得的襯層,從整體角度進行分析,沒有任何的接縫,散狀棉噴涂當中,所產生的形狀為三維網絡狀結構,對纖維制品在高溫情況下產生的定向收縮問題進行了解決,是對以往疊加以及層鋪等施工技術的彌補,不會產生單元間的接縫問題缺陷。這樣可對竄氣、露點等腐蝕問題對錨固釘產生的危害進行消除,使得保溫、隔熱以及封閉性能有所提升。其二,應用纖維噴涂技術可以使比較復雜的異形面的施工復雜程度降低,如拐角、球面以及爐門等部分的整體錨固,使得異形結合處的密封性能有所提升。噴涂施工不但實用而且非常便捷,靈活性非常強,不但使錨固件的品種有所減少,還將制品的包扎、設計和相應安裝復雜程度進行了減小,對施工質量以及整體光潔美觀性進行了保障。其三,噴涂纖維襯層與纖維制品安裝襯密度大、有著非常強的結合力,與平鋪氈以及毯子的導熱系數相比,更低一些。比立鋪折疊塊的熱強度要高一些,襯層更加堅固,并且十分的平整以及均勻。其中的抗風蝕以及侵蝕能力非常強,表層當中的硬質處理耐氣流沖刷以及震動。其四,噴涂襯層纖維是彼此交織在一起的,共同構成單位空間的整體,與結合劑共同產生了粘結鏈網結構,其嚴密性非常好。錨固件在噴涂層內埋設,不會對熱量進行直接傳遞,爐殼表面散熱以及襯層材料當中的蓄熱損失與常規安裝相比會比較低,產生的制品襯層更小一些。使得加熱爐的熱效率有了非常大的提升。

           

            噴涂技術在冶金爐窯應用案例

            纖維噴涂技術的有效應用,針對加熱爐的能源節約,施工周期縮短、減小搶修時間等有著非常大的幫助作用,促進冶金行業進一步向耐火、焦化以及煉鐵、煉鋼以及軋鋼等生產環節的理性性能邁進。

           

            例如:某鋼廠的厚板廠連續推鋼式加熱爐,在30年前建設完成,預熱段爐頂以及排煙系統原設計屬于輕型纖維爐襯結構。對于纖維氈折疊塊弓形件串頂固定方式的安裝應用,爐子的內部溫度要保障在1400℃,爐尾煙氣溫度在950℃〜1050℃之間。在運行了一年半的時間之后,預熱段的爐頂纖維塊發生了脫落的情況,并且范圍非常大,之后排煙豎煙道當中的纖維塊也有非常嚴重的脫落情況,導致鋼板燒壞、頂梁燒彎。之后,對其實施了多次補修,但是起到的效果并不是非常的理想。最后,經過論證,預熱段爐頂搗打澆注料,豎煙道使用的是纖維噴涂,并更換了新的鋼板,具體的噴涂厚度為200mm。經過實踐驗證,纖維噴涂襯層的應用效果十分理想,爐殼的溫度測試最高只有50℃。但是,預熱段當中的澆筑料爐頂還是出現了坍塌情況,對生產造成了嚴重的影響。

           

            30年前建設的厚板廠步進板坯加熱爐的建設,推鋼爐噴涂纖維襯性能產生的優勢非常多,步進爐當中全部的纖維隔熱、保溫部分都對噴涂施工進行了應用,其中包括預熱段爐頂,由之前應用的吊掛磚整體澆筑革新成了機械噴涂。因此,在噴涂纖維的工作中,使用了分體以及分部作業,不但使高空作業的施工作業有所降低,還將工期進行了縮短,節約了大量的材料。從建爐一直到今天,噴涂纖維襯所產生的效果非常理想,與同樣利用推鋼式爐相比較,產生的節能效果為15%,此外鋼坯的加熱速度更快,質量也更加突出。

           

            總之,耐火纖維噴涂技術在冶金加熱爐上的運用,所產生的經濟效果十分理想,在實例中,該廠厚板廠兩座爐測試的結果有著很大的不同。并且應用纖維噴涂爐襯對耐火磚及澆筑料襯進行替換,可使爐墻的厚度減少50%,爐子的重量也會有所減輕,大概為1/3,基礎費用的降低為35%。同時,可對結構用鋼材量進行節省,極大的節省了物力以及人力,總造價平均可減少10%左右。


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