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[推荐]耐火纤维施工新技术 |
热 荐 ★★★ |
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| 耐火纤维施工新技术 |
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作者：未知 文章来源：网上搜集 点击数： 更新时间：2006-11-30 20:17:28  |
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耐火纤维以耐高温(1000~1400)℃、耐振动、绝热、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，操作工人劳动强度大，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入纤维，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，有利于提高工业炉窑的热效率。
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；有机结合剂包括天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绝热保温。
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。在允许的工作温度范围内，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、流动性，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
耐火纤维制品有许多优点，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、无颗粒气流冲刷及燃气流速≤20m/s（若喷涂表面涂料可增强抗气流冲刷能力）的各种工业炉窑的耐火衬里和复合炉衬的保温层。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提高，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，虽然在一定程度上提高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。
对于加热炉等工业炉衬来说，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、保温和耐火性能，提高了工业炉窑的热效率。
(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，提高了异形结合处的密封性能。衬层坚固、均匀而平整，具有较强的抗侵蚀能力。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铺毡、毯较低的导热系数，比立铺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)喷涂层经济合理，可以根据工业炉工况，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提高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入使用，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的距离，喷涂过程中严禁使用回弹料。
4．在喷涂耐火纤维前必须用钢丝刷彻底清理原耐火砖表面的旧炉衬，除去粉尘及油污，凡表面疏松处均应剔除。
5．纤维衬里喷涂成型后严禁机械碰撞，衬里在使用前不需烘炉。若施工环境的湿度高，须用灯对炉顶进行养护。
6．喷涂用纤维材料要求纤维直径（2~4）μm，丝长（80~100）mm，渣球含量≤8%。
7．全纤维喷涂炉衬的锚固钉结构有“V”、“Y”、“L”等形式，一般采用三角形式排布。材料一般采用直径6mm的Q235A（A3）钢或1 Cr18Ni9Ti钢。
喷涂衬里施工用水应达到工业用水标准。
四、耐火纤维喷涂施工验收标准
1．纤维喷涂衬里的厚度用直径2mm的探针进行检查，平均≥1处／m2；衬里总厚度误差为（0~10） mm；采用复合炉衬时，背衬纤维涂层厚度误差为（-10~0）mm；衬里表面平整度误差≤10mm/m；衬里表面不应存在明显疏松和缝隙。
2．纤维喷涂衬里的物理性能，以每项工程每种材料各制1组样块进行检验，每组样块包括（100×10×20）mm6块，（φ180×20）mm 6块。如有不符项目，则取双倍样块复验，两种均达标时判为合格。
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| 文章录入：设备管理 责任编辑：设备管理 |
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