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耐火纤维喷涂技术在高炉热风炉球顶与热风管道的应用

发布时间:2018/3/26 10:05:58

  耐火纤维喷涂在热工设备上,尤其是在高炉热风炉及热风管道上保温绝热工程上发挥了喷涂的优势。高炉热风炉是炼铁工艺中最关键的设备之一,高炉利用系数与热风温度有着直接关系, 目前国内的热风炉采用小球蓄热体,热风温度已达到了1200 ~ 1250℃以上,因此,高炉热风炉的保温效果和使用寿命是至关重要的。

  高炉热风炉半球拱顶或悬链线形拱顶,由于砌筑难度大,难以保证施工质量和密封效果,其保温效果和使用寿命不理想。近几年来,高炉热风炉耐火工作层改用低蠕变组合拱顶砖后,使用寿命已有所提高,但其施工难度大密封效果差,保温隔热效果仍然不理想,球顶外表温度仍然很高。

  高炉热风炉球顶处砌筑难度大,仰脸施工很难保证施工质量,各类保温隔热材料制品之间接缝不均匀,缝隙大小不一样。 施工完成后,由于材料本身有一个垂直向下的力和安装过程存在一个可逆的变形过程,所以是难以保证施工质量的难点,如图1所示。

  平板纤维制品粘贴曲面时受力及展开示意图

  图1 平板纤维制品粘贴曲面时受力及展开示意图

  在球面或曲面粘贴平板耐火纤维制品,在压紧的过程当中, 中心线部位仅受到厚度上垂直力的压缩力,压力撤出后靠纤维的反弹可以返回近80%以上,因为它与压缩力平行方向相反,没有其他分力存在。具水平中心线距离越远,耐火纤维制品受到的弯曲压力就越大,粘贴成曲面结构后,压缩力亦不均匀的过程反弹回来一些,而弯曲的反作用力却被暂时的压制住。如果粘结剂初期强度小于弯曲的反作用力,耐火纤维制品四周将翘起。在高温下纤维收缩也会加大弯曲的反作用力,这时耐火纤维制品将与被粘结面不均匀离开。

  耐火纤维和保温隔热材料之间及与耐火砖之间层与层离开距离后,密封效果不好,热风炉半球顶外表温度高,散热损失大,炉皮钢板易氧化腐蚀,炉外表钢壳防腐涂层又易烧损等。

  为了达到炉衬的最佳结构,在喷射中可任意形成复合层结构,而且不存在弯曲的反作用力每层可形成任意容重和强度。施工时,层先喷上一定厚度的耐火纤维棉,可形成整体性好, 无接缝的绝热隔热层。第二层喷上一定厚度的耐火纤维浇注料, 这样的工作面层,既耐高温又有很高的耐压强度,可抗高温高速 的焰气和粉尘颗粒冲刷与碰撞,密封效果好。

  热风炉炉衬隔热层,其喷涂和整体浇注施工就变得简单和耐用了。

  (1) 在钢板炉壳上焊上耐热钢锚固件,球顶的耐火层采用微膨胀浇注料整体浇注时,耐热钢锚固件的长度比微膨胀浇注料工作面短50mm。炉壁耐火层采用高铝砖砌筑时,耐热钢锚固件长度与复合保温隔热喷涂层一齐。球顶20套/m2 ,炉壁14套/m2。

  (2) 层喷涂耐火纤维,球顶厚150mm,炉壁厚100mm。第二层喷涂耐火纤维浇注料,球顶厚100mm,炉壁厚50mm。其整个保温隔热衬层厚度为:球顶厚250mm,炉壁厚150mm,替代了常规热风炉多层高铝轻质砖的砌筑隔热层厚度大于300~400mm的笨重结构。

  (3) 球顶的耐火工作层采用微膨胀浇注料整体浇注,浇注厚度为320mm,转代组合砖的结构一是造价低;二是整体性和密封性好。

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