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耐火纤维喷涂

 

 
    北京安诺捷耐火纤维喷涂以耐高温(600~1450)℃、耐振动、隔热效果好、吸声和重量轻等优点,已取代砖结构和浇注料而成为新一代炉衬的优选材料,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,工人劳动强度大。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,形成的喷涂层具有三维网状结构。克服了传统施工技术的缺点,从而极大的提高了 炉窑热效率。
    一、种类及其原料
      1.耐火纤维喷涂的主要原料:包括岩棉,标准硅酸铝纤维、高纯硅酸铝纤维、高铝硅酸铝纤维,含锆硅酸铝纤维;多晶莫来石纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维等。耐火纤维炉衬的最高使用温度因纤维品种、炉内气氛而不同,一般在(1100~1450)℃。
      2.应用 于高温耐火材料的结合剂品种较多,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。
      3.岩棉在保温、隔热上具有良好的性能,工作温度在(-80~700)℃之间。可用于连续工作温度在600℃以下的炉窑及管道衬层的隔热保温。
      4.硅酸铝系列耐火纤维密度在(250~300)kg/m3条件下导热系数最小。标准型硅酸铝纤维、高铝纤维喷涂分别用于工作温度在1000℃、1200℃以 下的热工设备,在耐火、隔热、保温方面效果显著,含锆复合纤维及多晶莫来石纤维喷涂应用于1300℃以上的高温炉窑。
      5.常用硅酸铝系列结合剂 属热硬性结合剂。在适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。
 
 

北京安诺捷公司耐火纤维喷涂施工现场

 
    二、喷涂施工的应用
      1.应用范围
耐火纤维喷涂有很多优点,但其强度与耐火砖、高强度浇注料相比,还有一定差距,故耐火纤维喷涂层适用于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。。另外,通过纤维原料的选用,塔、罐、容器等的外保温也可选用喷涂施工。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。在适合使用耐火纤维制品的领域都可进行喷涂技术的使用。
      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,固然在一定程度上取得了进步,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。主要缺点是人力投入大,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。
对于加热炉炉衬来说,纤维喷涂技术采用优质纤维原棉,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、保温耐火性能,提高了炉窑的热效率。
        (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)喷涂施工经济实用,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优势。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。
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