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公司新闻

加热炉陶瓷纤维内衬的设计准绳及几种常用炉衬设计表示图

2019-9-16    泉源:    作者:佚名  欣赏次数:7575

随着乐鱼纤维质料的系列化和功效化,乐鱼炉衬的使用范畴也越来越普遍,怎样确定其使用范畴,已普遍遭到设计部分和用户的存眷。上面依据有关火焰加热炉陶纤衬里布局设计的根本划定及多年的理论履历对纤维衬里的使用作以下界定,以供参考。

乐鱼炉衬的设计准绳

(1)除强迫烟气活动的烟管、风道及炉底外,加热炉别的一切地区均可接纳纤维衬里。

(2)任何一层纤维衬里的利用温度必需高于此层热面盘算温度260℃以上。

(3)当燃猜中S含量凌驾10×10-⁶,炉衬接纳纤维布局时,炉壁钢板的热面应涂刷一层防腐涂料,该涂料实用于177℃情况。当燃猜中S含量凌驾50×10-⁶,应设置阻气铝箔或不锈钢箔,阻气层应位于操纵条件下至多高于盘算露点56℃以上的部位处。阻气层边沿应搭接,炉衬边沿及穿刺部位应密封,以避免腐化性气体穿过炉衬结露,腐化钢板和锚固件。

(4)当燃猜中重金属含量凌驾100X10-⁶时,一切加热炉炉衬不行接纳软质纤维质料,而应接纳纤维不定型质料、预制块或别的重质保温质料。

(5)当炉衬接受的压力大于0.8MPa时,不行接纳纤维炉衬。

(6)设有吹灰器、蒸汽喷枪、水洗设置装备摆设的对流段不行接纳纤维炉衬。

乐鱼炉衬的构成质料

乐鱼纤维质料从形状上可分为两类:一类为定型乐鱼纤维。现在次要有乐鱼纤维棉、纤维毯、纤维毡、纤维板、纤维异型件、纤维砖、纤维纸、纤维纺织品及别的深加工产品。另一类为不定型乐鱼纤维,次要有纤维浇注料、纤维可塑料、纤维涂抹料、纤维喷涂料及别的相干产品。从产品的利用温度上可将产品分别为:1050型(利用温度600~950℃)、1260型(利用温度950~1100℃)、1400型(利用温度1100~1350℃)、1600型(利用温度1350~1400℃)。

乐鱼纤维炉衬的布局情势

1、定型陶纤炉衬

次要指纤维毯、纤维毡、纤维板或纤维组件等定型耐火质料构成的炉衬。从布局上大要可分为两大类:一类是层铺布局,另一类是平铺叠砌复合布局。

(一)层铺式耐火纤维炉衬布局

层铺式耐火纤维炉衬便是将耐火纤维成品(毯、毡、板)一层层地铺放到炉壁钢板上,然后经过耐热钢锚固件或别的方法举行牢固的一种炉衬布局情势。依据炉衬质料,层铺布局通常有两种情势,一种为纤维毯层铺布局,另一类为纤维毡、板层铺布局。

(1)纤维毯层铺布局

此布局按热面纤维毯的安置方法可分为对接式和搭接式,按锚固钉牢固情势又可分为锚固钉暴露式和锚固钉预埋式,详细布局如图1所示。

图1   纤维毯层铺布局表示图

(2)纤维毡、板层铺布局

纤维毡、板的安置牢固方法多为对接,按锚固钉牢固情势可分为锚固钉暴露式和锚固钉预埋式,详细布局如图2所示。

(3)层铺布局的功能特点

①锚固钉暴露式层铺布局:指纤维毯、纤维毡或纤维板层铺到炉壁上,经过锚固钉、疾速卡片和旋转卡片或螺母牢固,详见图2(a)。

暴露层铺式耐火纤维炉衬布局的特点:

好处:层铺式炉衬可依据炉衬厚度偏向上温度变革,接纳差别材质的纤维成品构成,从而可以大大低落筑炉用度,加强炉衬布局公道性和保温结果。层铺式耐火纤维炉衬施工轻便,异型部位容易处置,易检验。

缺陷:很难克制层铺布局抗风蚀才能极低的缺陷。由于锚固件间接暴露于事情热面,当炉温较高时,对锚固件材质的要求较同,同时层铺式耐火纤维炉衬所需耐热锚固件数目较多,这些锚固件自己又是一个热传导体,加之纤维毡(毯、板)在利用温度下发生紧缩,容易在对接处呈现漏洞,会从肯定水平上影响保温结果。因而,暴露式层铺耐火纤维炉衬布局实用于高温热处置炉。

图2  纤维毡、板层铺布局表示图

②锚固钉预埋式平铺布局、指纤维毯、纤维毡或纤维板层铺到炉壁上,经过锚固钉保温牢固,但锚固钉预埋到耐火质料两头,详见图2(b)。

预埋层铺式耐火纤维炉衬布局的特点:

好处:制止了锚固钉热面暴露,增加了能量丧失,加强了保温结果。

缺陷:很难克制层铺布局抗风蚀才能极低的缺陷。同时锚固钉预埋若接纳陶瓷杯布局,陶瓷杯易碎,且代价高,增长了施工难度,进步了工程的造价。

锚固钉预埋接纳沉孔布局,温度变革时,沉孔内纤维棉易紧缩发生漏洞,进而会破坏锚固件,以是此类炉衬只实用于高温炉墙保温。


(二)平铺叠砌复合布局

(1)炉衬布局

依据现在层铺叠砌复合布局情势可分为:由热面到冰脸顺次确定为:模块+平铺的平铺叠砌复合炉衬布局和多晶条块+模块十平铺的平铺叠砌复合炉衬布局。同时思索到烧嘴火焰喷速巨细、烟气身分等客观条件,确定对纤维衬里的热面能否涂刷一层抗冲洗低温涂料,若涂刷该涂料,颠末处置后,涂料在模块外表构成了一层致密的耐低温、抗冲洗的掩护层,以加强炉衬辐射和抗炉气冲洗的才能。

(2)保温厚度确实定

耐火纤维炉衬厚度的设计应依据加热设置装备摆设的布局是平壁照旧曲壁,质料的导热系数上下,冷热面均匀温度及单元外表容许的热丧失等要素确定。一样平常状况,可依据稳态热均衡盘算,即由炉内颠末纤维炉衬传导的热量应与炉壁外钢板向大气中流失的热量相反,Qf~=Q散的公式举行盘算。

各层的厚度可依据盘算确定,准绳上确定条块厚度为50mill,模块的厚度为大于150mill的整数,平铺可盘算后取整。

(3)炉衬选材

炉子壁衬质料的材质除满意最高炉温条件外,还必需思索陶瓷纤维质料的利用条件,加热炉内的燃料,炉子的操纵氛围,炉内炉气正负压等各方面的要素综合选材。

(4)锚固件材质的选择

锚固件材质的选用一样平常应依据锚固件所处地位的事情温度,以及能否间接与烟气打仗而确定。依据“化学产业炉耐火纤维炉衬设计技能划定”,锚固件质料选用表中的有关划定,与烟气间接打仗条件下,1Crl8Ni9Ti材质的锚固件最高利用温度为750℃,Cr25Ni20材质的锚固件最高利用温度为1050℃,601材质的锚固件最高利用温度为1100℃。

(5)炉衬分列情势

模块安置分列方法通常分为拼花地板式和兵列顺排式两种,拼花地板分列方法是一种较为传统的安置分列方法,几年曩昔已经普遍使用。但,随着陶瓷纤维模块使用技能的开展,分外是近几年国际上各大陶瓷纤维工程承包公司对陶瓷纤维模块使用技能的研讨及使用理论证明,模块接纳拼花地板分列方法存在以下缺陷:

①各模块在低温下永劫间作业后,各向收缩差别,回弹不均,模块间易呈现不规矩缝隙,惹起炉衬窜火,进而烧坏锚固件,致使模块零落;

②每一组有4块模块纵横拼花而成,而每一块模块的形状尺寸偏差差别,致使相邻每4块模块两头发生一小方洞,整个衬里就会呈现有数小洞,影响了炉衬的保温结果,见图3;

③炉墙间的毗连处为保温单薄点。

图3  模块分列表示图

综上所述,拼花地板分列模块的方法确实存在肯定缺陷,现仅使用于炉衬热面的50mm厚度的条块粘贴布局。现行方案多接纳兵列式顺排模块方法,详见图3。

2、不定型陶瓷纤维炉衬

次要指接纳陶纤浇注料、可塑料、涂抹料及喷涂料等不定型陶纤炉衬质料,此布局情势的炉衬经过耐热钢骨架将不定型陶纤质料牢固到炉壁钢板上,烘干后构成全体。此类不定型陶纤炉衬因循了传统耐火浇注料优秀的施工功能和棉、毯、毡、板的保温绝热功能,配制好的袋装或桶装浇注料,在施工现场拆封后即可利用。分外是对外形、布局庞大的窑炉壁衬,不定型陶纤炉衬比别的炉衬更容易施工。炉衬部分破坏时,可举行部分涂抹修补,既浪费维修工夫,加强保温结果,又延伸了利用寿命。同时,耐火纤维浇注料壁衬还具有较强的顺应窑炉氛围的特征,在可控氛围窑炉中利用,较定形耐火纤维成品功能波动。但由于该炉衬布局接纳了较多的锚固钉举行牢固,并且锚固钉固然不间接暴露于事情热面,但离事情热面较近(仅3o一50m),以是当该布局使用于较高炉温的窑炉时,对锚固钉材质的要求较高。因而,该炉衬比力实用高温或中温窑炉工况。布局表示见图4。

图4 不定型炉衬表示图

3、复合炉衬

复合布局炉衬便是依据差别炉温、烟气流速及事情面情况等综合工况设计的炉衬,普通的说复合布局炉衬便是指热面、背衬接纳差别材质、差别形状的质料举行复合的一种炉衬,其次要目标是接纳公道的组合,到达物尽所用、宁静经济。

复合布局炉衬有多种差别方法,依据用处可分为两类:一类次要有陶纤喷涂料(背衬)一耐火浇注料或纤维浇注料(热面);陶纤毯、毡或板(背衬)一耐火浇注料或纤维浇注料(热面);耐火纤维毡或板(背衬)一耐火绝热砖(热面);耐火纤维浇注料(背衬)一耐火浇注料(热面)。此类布局具有较高的抗气流冲洗才能,多用于炉墙。另一类是陶纤喷涂料或浇注

料(背衬)一陶纤模块(热面)。此类布局具有较高的综合功能,可充实制止烟气的腐化毁坏,结果同等于阻气金属箔。

上述不定型炉衬及复合炉衬布局,均可在炉衬的热面粘贴一层含锆或多晶纤维条块,将炉衬使用温度空间拓宽到1400℃,但粘贴层耐风蚀功能较差,利用寿命较短。

乐鱼纤维炉衬的综合功能

1、抗风蚀功能优秀

关于火焰加热炉,要求耐火纤维具有肯定的抗气流冲洗功能,表1是乐鱼耐火纤维成品在炉衬热面抗气流冲洗的最微风速参考数据。

2、热化学功能波动

耐火纤维的热波动性是任何致密或轻质耐火质料无法比较的,耐火纤维成品是由直径Ⅲ的纤维互相交错组成的多孔成品,即便温度急剧变革,也不会发生布局应力和产生剥落征象,还能无效抵抗弯折、歪曲等机器振动和别的热震惊。

3、热量丧失低

炉衬在均匀温度为600oC的情况中,质料的导热系数在0.17W/(m·K)左右,比重质耐火质料的导热系数低落了1/2,加强了保温结果,低落了能量消耗。炉衬的蓄热丧失又与炉衬质料的体积密度成反比,而乐鱼耐火纤维的体积密度是重质质料的1/10。以是,接纳耐火纤维作炉衬,不但可以增加炉墙的蓄热丧失,并且还可以很大水平地加重了炉子的分量。

4、利用温度使用范畴宽阔

乐鱼质料的利用温度介于600~1400℃之间,不但拓宽了纤维炉衬的使用范畴,更紧张的是炉衬质料可依据炉衬厚度偏向上温度变革,接纳差别材质的纤维成品构成,不但可以低落筑炉用度,更紧张的是完成了炉衬布局公道性和保温结果公道性的组合,到达物尽所用,宁静经济。