耐火纤维可塑料的研究与应用

耐火纤维可塑料的研究与应用

1炉衬结构性能对比耐火纤维可塑料由纤维材料、结合材料、填充材料和外加剂组成，是一种柔软、线性的材料。作为一种新型耐火材料,具有无污染、施工工艺简单、强度有较大提高、配合比稳定且可进行施工前预控、工作效率高、施工工期短等优点。近几年来,耐火纤维可塑料以其耐高温(长期使用温度达1400℃)、耐振动、绝热性好、高温下线变形率小和质量轻(γ=160kg/m3)等特点,已部分取代砖结构和浇注料结构,而在石油、化工炉(如:裂解炉、转化炉、焦化炉等)上得到广泛应用。耐火纤维可塑料根据使用温度的不同,可划分为5种牌号,详见表1。几种耐火纤维炉衬结构性能特点比较:(1)纤维模块结构整体性差、接缝多、在热态情况下定向收缩严重,易在模间产生贯通缝,致高温烟气串入使炉壁板出现热点甚至“过烧”现象。(2)层铺陶纤结构的锚固件与炉壁相焊,由于两者在高温情况下的线膨胀系数不同及在多次升温-降温过程中,使螺栓与螺帽不能很好地紧固在一起,使层铺陶纤出现“塌腰”甚至脱落现象。(3)纤维喷涂技术施工时,环境污染严重,纤维对施工人员的身体健康造成危害;炉衬强度低,使用过程中易被机械力碰撞;高的胶棉比可以得到高的容重,但喷涂层较易发生脱落现象;低的胶棉比可以得到较低的容重,但是涂层的集结性能下降,表面较为粗糙,回弹量也较大。(4)耐火纤维可塑料具有如下特点:①避免纤维炉衬在高温下产生定向收缩,提高了工业窑炉的热效率;②增强抗气流冲刷能力,延长纤维炉衬的使用寿命;③有效的解决了工业窑炉异形部位的施工难题,加快了施工进度;④锚固件用量少,且全部隐蔽在纤维层里,可以有效地防止顶头烧损,避免热短路;⑤可采用多种纤维分层复合喷涂,以求合理用材,降低成本。但因其强度与耐火砖、浇注料相比有较大的差距,因此,在炉膛火焰能够舔刷到的炉墙衬里迎火面部分,应采用耐火砖或浇注料结构。2可储存塑料的制造方法和要求2.1施工准备2.1.1温度对材料存放的影响进入施工现场的材料,应对照有关标准进行检查、验收。在夏季,材料应存放在气温较低的室内,以免凝固;在冬季,材料应存放在环境温度为5℃以上的室内,以防止受冻。材料应在保质期内使用完毕,严禁使用过期材料。2.1.2清除浮锈,焊肉正常值锚固件应与炉壳牢固固定并保持垂直,在锚固件焊接前应清除浮锈,焊完后应逐个检查焊肉饱满程度,并用0.5kg手锤轻击,不得有脱落或裂缝开裂现象;锚固件相邻行(列)轴线间距离的允许偏差为±5mm。2.2施工方法2.2.1钻制装配厂2.2.1.支模尺寸及模板安装控制模板支设应注意:(1)模板应有足够的强度及刚度,支模尺寸应准确,并防止在施工过程中变形;(2)模板接缝应严密,不漏浆;模板应涂刷隔离剂,以防止模板与纤维可塑料粘结。2.2.1.2.施工期间，每次布料的高度不应超过300米mm。2.2.1.3.纤维可塑料表面的干燥硬化时间应大于1%h,脱模时间应不大于6h。2.2.2表面混乱设计其施工成型后,表面应进行修整,使表面平整、厚度均匀且满足设计要求;纤维可塑料一般含有8%～10%的水分,大部分需经气孔排出,故严禁抹光表面。2.3纤维可塑料施工缝2.3.1纤维可塑料与其它易吸水材料接触时,其接触面应铺聚乙烯薄膜,以防止其在凝固前失水,影响其强度。2.3.2可塑料不得在施工前大量开袋,以防材料变硬,施工中应随开随用。2.3.3纤维可塑料的施工应连续进行,在前层纤维可塑料初凝前,继续进行后一层纤维可塑料的施工。当施工间歇时间超过初凝时间时,应留施工缝,施工缝留成“踏步茬”形式。2.3.4除施工图有要求,凡厚度在100mm以上的衬里,均应留设井字型伸缩缝,间隔为1000mm,伸缩缝的宽度为3～4mm,深度为衬里厚度的25%。伸缩缝应均匀平直,缝内不得有杂物。2.3.5施工成型后的纤维可塑料受热面可扎设直径为3～5mm的通气孔,间距一般为250～300mm,深度为30～50mm。扎孔的作用是能够缓冲加热炉升温时衬体急剧膨胀,防止衬体产生裂纹或脱落。2.3.6施工成型后的纤维可塑料严禁被水浸(渍)。2.3.7纤维可塑料炉衬施工完毕后,应在通风条件下自然养护7天,不需烘炉,即可升温使用。3施工标准和缺陷处理3.1单项工程中留置试块的检验3.1.1允许偏差值(见表2)。3.1.2纤维可塑料的现场施工质量,应以单项工程的每一种牌号或配合比,每20m3为一批留置试块进行检验;当每一种牌号或配合比不足20m3时亦需留置一组。检验项目为:110℃烘干后的体积密度、100℃烘干后耐压强度。3.2填塞、落料3.2.1大于3mm的裂缝和交叉裂缝集中易引起松动的部位,以及面积超过20mm×20mm、深度超过10mm的气孔,用小锤敲击检查,确认该部位不可能脱落时,再用同牌号的材料填塞裂缝。3.2.2衬里已脱落或有可能脱落时应先清除该范围的旧料,局部面积不超过100mm×100mm时,可挖成深度不小于50mm的倒锥形