全纤维炉衬主要结构及施工

张永

摘 要：在我国的材料结构行业中，有很多的材料结构在不断地被创新和发展过程中。其中就包括了本文提及的全纤维炉衬使用的材料。在全纤维炉衬的主要结构中，主要分为了4种，首先是层铺结构的全纤维炉衬结构，其次是叠铺结构的全纤维炉衬；再次是预制炉墙板结构的纤维毯；最后是真空成型形式的壳体真空炉衬结构。本文主要针对全纤维炉衬的相关问题进行阐述 。

关键词：全纤维炉衬；施工应用；耐火纤维；结构

中图分类号：TF307 文献标志码：A

0 前言

在我国加热炉生产运行的过程中，对其能够产生影响的因素有很多，但是其中较为关键的一个影响因素就是耐火材料的正确使用。在我国加热炉结构设计以及运用的过程中，耐火材料的性能提升，质量提升以及工艺的发展程度都在很大程度上决定了加热炉的具體炉型以及结构。耐火材料的质量还能够在很大程度上影响加热炉的使用寿命以及运行情况。因此我们在进行加热材料以及炉型结构选择的过程中要格外的重视。

耐火纤维材料作为加热炉的炉衬材料主要有两个优点，首先是耐火纤维能够对炉体进行一定程度上的轻量化，其次耐火纤维能够保障大型加热炉的炉衬使用。同时耐火纤维在制作以及装配上也非常的便利和简易，能够便于炉身的任意移动，对炉门，台车以及炉盖的密封性能都有很大程度上的提升。使用耐火纤维作为炉衬的加热炉能够有效地降低运行过程中的能量消耗，同时还能够保障加热炉内部的炉温均匀。本文阐述的炉型设计就是以耐火纤维材料作为炉衬使用的，在热量损耗方面有非常大的突破。

1 加热炉炉衬结构中全纤维材料炉衬的主要结构

在加热炉衬板结构中，全纤维的炉衬结构在国内以及国外都较为一致，大致分为4种形式，每一种形式在应用的过程中都会有一定的优点以及缺点，我们在选择的过程中要针对不同的实际需要来进行选择，这样才能够最大限度地发挥出全纤维炉衬的作用。下面进行详细的阐述。

1.1 层铺形式的全纤维炉衬结构

在全纤维炉衬结构中，层铺形式的炉衬结构主要指的是机械式的固定结构。在炉衬固定的过程中采用锚固件进行固定，通常情况下我们在固定的时候会使用螺栓，转卡垫圈以及螺母的形式进行炉衬的固定，同时我们还可以使用陶瓷材料的紧固件进行炉衬的固定，例如磁钉和磁帽的组合在炉衬固定的过程中就较为常用，我们在进行炉衬固定的过程中主要就是通过层铺的形式将全纤维炉衬以及其他相关的绝缘材料，有效地固定在加热炉的壳体钢化板上。层铺形式的全纤维炉衬结构主要的特点有4个，首先是层铺形式的炉衬能够根据每一部分的受热温度的不同，适当地选择炉衬的固定材料；其次是层铺形式的炉衬在固定应用的过程中具有较小的导热系数，炉衬会自动蓄热，这样也就有效地避免了热量的流失；再次是层铺形式的炉衬在施工的过程中具有速度较快，施工较为灵活的特点；最后是在进行层铺施工的过程中，必须使用紧固件进行炉衬的固定，由于紧固后的紧固件会在炉内暴露，这样就要求加热炉在运行的过程中炉内的温度不宜过高，避免出现紧固件熔化的情况，影响全纤维炉衬的使用性能。

1.2 叠铺形式的全纤维炉衬结构

在加热炉采用叠铺形式的全纤维炉衬时，主要的结构有3个部分，首先是叠板式的结构，其次是折毯形式的预制块，最后是叠毡形式的预制块。在进行施工的过程中主要的固定方式有黏结以及机械固定等方式。我们在进行炉衬施工的过程中可以采用“砌砖”的形式来进行炉衬的叠铺。叠铺形式的全纤维炉衬在结构上有4个特点，首先是叠铺形式的炉衬相较于层铺形式的炉衬更具有耐热性，炉膛内部的温度能够提升50℃以上；其次是叠铺形式的炉衬在抗风蚀方面相对较好；再次是叠铺形式的炉衬在固定的过程中不使用紧固件进行固定，能够有效地降低施工的成本，便于施工成本的控制；最后是叠铺形式的炉衬导热性较大，因此在选择这一形式的炉衬过程中，炉体的厚度要至少增加1/4，保障炉体的温度不出现过高的问题。

1.3 纤维毯预制形式的全纤维炉衬结构

这种结构的炉衬主要的结构为钢框架形式，在钢框架的上部焊接一定厚度的钢板或者是钢板网，在焊接的过程中还要进行耐热紧固件的焊接。焊接结束之后，我们要通过黏结剂的作用，将绝缘性能较好的施工保温纤维有效地固定在钢框架上，这样就能够根据不同的规格形成不同的炉体墙板。炉体墙板就是我们所说的炉衬。这种结构的炉衬主要的特点有4个。首先是在设计以及施工的过程中标准化程度较高，互换性较强；其次是在施工的过程中较为便易，能够有效地提升施工周期；再次是这种结构的炉衬在成本上较为节省，能够有效地降低生产运行成本；最后是纤维毯预制形式的炉衬在设计以及生产的过程中我们要对其密闭性有很好的控制，因为一旦出现了密封性不达标的问题，就会严重地影响炉衬的使用。

1.4 真空成型壳体形式的全纤维炉衬结构

真空成型的炉体，这种结构主要就是利用了真空成型的技术来进行炉衬的制作。在制作的过程中我们会将纤维炉衬做成一个具有五面的空壳，厚度在15mm左右。在空壳内部添加一定量的全纤维，然后在壳体外侧绑扎保温棉，通过紧固件进行紧固处理。这种形式的炉衬主要的特点有3个，首先是在砌筑施工的过程中较为便易，同时施工材料的利用率非常高，节省材料；其次是对于有特殊要求的炉衬，真空预制形式的炉衬较为符合要求；最后真空预制形式的炉衬对于生产制造工艺要求较高，因此在很大程度上提升了生产的成本。

2 加热炉炉衬形式中全纤维炉衬的具体施工

根据现场施工及调试情况，对应注意的一些事项简述如下：

首先，一般炉衬的施工顺序为：炉顶、炉口、侧墙。

其次，炉壳表面检查和锚固件的安装：首先检查炉壳与设计图纸的要求是否一致，目测炉壳的焊接是否完整良好。锚固件的安装划线应考虑各种特殊区域的实际情况，并以炉口的一端为起点，先水平后垂直放线，锚固件的焊接要牢固，应用捶击逐一检查并校直方可进行折迭预制块的安装。

最后，保温层普通硅酸铝针刺毯铺设施应尽量整卷纤维铺设，在接口处应在炉壁钢板上涂刷黏结剂，使相邻纤维重迭约10mm，层与层的接口应错开，每一层应用快速加片压紧，以免纤维脱落。

结语

随着我国经济不断的快速发展，我国的工业发展以及科学技术发展也在不断地提升过程中。在这一发展背景下，我国的工业炉衬的相关结构以及相关材料都有了非常大的突破。尤其是我国的炉衬材料的发展，从原来较为单一的传统形式的耐火砖形式的炉衬，发展成为纤维毡形式的炉衬，直到目前使用的全纤维形式的炉衬结构。在这一发展过程中，不仅仅体现了我国对于科学技术的发展很重视，同时也说明我国重视节能。随着我国节能意识的不断提升，我国炉衬的使用材料在节能上也同样取得了突破。全纤维材料的炉衬相较于传统形式上的耐火砖炉衬在能源节约上能够实现20%左右的降幅，在炉型结构上的改进能够实现能量节约30%甚至以上。虽然目前全纤维形式的炉衬是我国加热炉结构发展的趋势，但是目前还是有非常多的企业应用着传统的耐火砖结构的炉衬，正是由于目前的现状，才让我们看到了全纤维炉衬的发展前景，同时在推广全纤维炉衬的路上我们还需要做很多的努力。

参考文献

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