加熱爐爐底水管粒狀耐火纖維澆注料包扎技術

粒狀耐火纖維澆注料既具備了重質耐火澆注料的耐高溫、高強度和高溫下的低收縮率，又具備了輕質隔熱澆注料的低熱導率和高抗熱震性，因此該材料適用于承受高溫大溫度梯度及一定壓力的熱工設備。其中該種澆注料中的HM-2.0 (體積密度：2. 0g/cm3 )產品尤其適用于加熱爐的水管包扎。

(1) 加熱爐水管的工作狀況。加熱爐爐底水管(或步進梁式加熱爐的水梁立柱)是推鋼式加熱爐(步進梁式加熱爐)的重要結構之一。它不僅承受著爐內坯料的全部重量，而且消耗大量的冷卻水，其帶走的熱量是爐膛的無效熱消耗，約占加熱爐總損失的15%?30%。因此水管的絕熱包扎就顯得尤為重要。絕熱效果不好的水管，不僅降低爐子的熱效率，還會在鋼坯下面產生“黑印”，惡化料坯的受熱條件，延長了加熱時間，產生加熱缺陷、降低加熱質量。由于爐底水管的工作條件是在高溫大溫度梯度下，且還要承受爐溫的急劇變化，料還的振動等，這就對包扎爐底水管的耐火材料提出了很多要求，即包扎材料要具有較高的耐高溫性能;在爐子最高溫度下長期工作不變形，不熔化;在常溫和高溫下要具有較高的耐壓強度和抗折強度;耐機械振動性能好;要具有很高的抗熱震性能;在爐溫急劇變化的條件下，不開裂，不崩落等。

(2) 目前國內采用的爐底水管包扎技術和材料。爐底水骨包扎工藝主要有以下幾種：

1) 單層預制塊包扎。靠包扎塊內部預埋的錨固件與水管連接在一起，這種方法具有施工簡單，維修方便，絕熱效果一般的特點。但由于其整體性不好，易造成包扎不嚴密，且易產生破損，使用壽命低，限制了其使用。

2) 現場澆注。現場支模澆注包扎，由于整體密封性好，工藝簡單，適應性強，成本低，使用壽命較預制塊包扎好，在國內應用較廣。它的不足是施工檢修工期長，且不易實現復合包扎，故熱損失亦很大。

3) 復合包扎。是把已燒結成型的多體組合預制件通過焊在水管上的鋼柱，與水管連接起來，這種方法由于包扎塊內部無錨固件，壽命較高，且絕熱效果好，大幅度降低了水管的熱損失。

水管包扎使用的材料：水管絕熱包扎所采用的材料分為耐火材料、輕質耐火材料及黏土結合澆注料，重質耐火澆注料如高鋁質、低水泥系列具有《高溫、高強度和高溫下的低收縮率，但其平均熱導率很高，輕質隔熱材料如輕質磚砂澆注料、多孔熟料澆注料和高強陶粒輕質澆注料等。絕熱效果好，但使用溫度低，強度小。黏士結合澆注料是應用較早的不定形的耐火澆注料料，高溫下強度較低。

(3) 粒狀耐火纖維澆注料的包扎技術。粒狀耐火纖維澆注料強度高，抗熱振性優，隔熱性能好。由于球柱狀骨料所形成的應力小，且不會破壞制品的連貫性，而且本身的交叉網絡結構， 能抵抗外力，使該材料具有較強的機械性能。

在常規的耐火纖維澆注料中，作為骨料的耐火纖維棉沒油自成一體，在攪拌過程中，泥漿不斷滲入到纖維的微孔里，破壞了纖維的隔熱效果，而粒狀耐火纖維澆注料依然保存著纖維的多孔性，且分散較均勻，體積密度也較通常耐火纖維制品大，這些都決定了粒狀耐火纖維澆注料具油較好的隔熱效果。

(4) 粒狀耐火澆注料與常規耐火澆注料的水管包扎熱損失比較。粒狀耐火纖維澆注料具有高強度、耐高溫、低熱導率的隔熱性能，它的隔熱效果可以通過管壁的熱損失計算來獲得。以尺寸為φ152mm X 25mm的水管為例。如 圖1所示。

圖6-4 加熱爐爐底水管粒狀耐火纖維澆注料包扎

1-耐熱鋼錨固件 2-粒狀陶瓷纖維澆注料 3-抗氧化鋼滑軌 4-高鋁纖維毯 5-爐底水管

設水管里的冷卻水溫度保持在t3=36℃，外面的爐氣溫度為t1=1320℃，包扎材料的厚度為80mm，以常規耐火澆注料——低水泥澆注料為例，550℃時取它的平均熱導率λ2=1.4W/(m·K)，則通過單位長度水管的散熱量為：

如果用粒狀耐火纖維澆注料包扎，550℃時它的平均熱導率取λ= 0.43W/(m • K)則這時單位長度水管的散熱量為：

粒狀耐火纖維澆注料水管包扎比采用低水泥澆注料水管包扎熱損為：

由于水管的工作環境是在高溫大溫度梯度下，且要承受一定的壓力和機械振動。這就要求包扎材料既要具有很好的隔熱性能，又要有一定的機械性能和高抗熱震性。粒狀耐火纖維澆注具有重質耐火澆注料和輕質耐火澆注料的優點，是一種較理想的包扎材料。