1、筑炉工艺学多媒体课件多媒体教学课件多媒体教学课件李文科 制作筑炉工艺学多媒体课件第四章第四章 耐火纤维炉衬的砌筑耐火纤维炉衬的砌筑 第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能第二节第二节 耐火纤维炉衬的结构形式耐火纤维炉衬的结构形式第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工第五节第五节 粘贴粘贴耐火纤维毡的施工耐火纤维毡的施工筑炉工艺学多媒体课件第四章第四章 耐火纤维炉衬的砌筑耐火纤维炉衬的砌筑 第六节第六节 喷嘴砖的安装喷嘴砖的安装第七节第七节 电热元件的安装电热元件的安装第八节第八节 耐火纤维炉衬的修理耐火纤维炉
2、衬的修理筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能内内 容容 提提 要要一、一、耐火纤维的分类耐火纤维的分类二、二、耐火纤维的性能耐火纤维的性能三、三、耐火纤维的选用耐火纤维的选用四、四、耐火纤维制品耐火纤维制品筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 耐火纤维耐火纤维又称又称陶瓷纤维陶瓷纤维，是一种人造无机非金属纤维，是一种人造无机非金属纤维材料。材料。狭义的耐火纤维一般是指使用温度在1000以上的纤维材料。它是一种新型、轻质耐火隔热材料，用它作为工业炉的热面材料或隔热材料，一般可以节约能源一般可以节约能源15%30%。因此，
3、随着节能工作的不断深入，耐火纤维的应用领域日趋广泛。一、耐火纤维的分类一、耐火纤维的分类 耐火纤维的材质和品种众多。工业炉常用的耐火纤维有硅酸铝质耐火纤维、高铝质耐火纤维、氧化铝质耐火纤硅酸铝质耐火纤维、高铝质耐火纤维、氧化铝质耐火纤维以及混合纤维维以及混合纤维。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 二、耐火纤维的性能二、耐火纤维的性能 耐火纤维的主要特性主要特性是耐高温、热导率小、化学稳定是耐高温、热导率小、化学稳定性好，而且还具有良好的热震稳定性和抗振性。性好，而且还具有良好的热震稳定性和抗振性。1 1高温性能高温性能 普通硅酸铝耐火纤维的使用温度为1
4、200，氧化铝耐火纤维可达1600，有的甚至更高，而一般纤维材料，如石棉、岩棉、矿渣棉等，其最高使用温度均在650以下。2 2隔热性能隔热性能 耐火纤维在高温时的热导率很低，1000时仅为耐火粘土砖的20%，为轻质耐火砖的1/3，而且热容量小，因而隔热效率高。由于体积密度小，用它作隔热层可减薄厚度一半左右。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 3 3化学性能化学性能 耐火纤维耐化学侵蚀的能力，要比岩棉和玻璃棉强，除强碱、氢氟酸外，几乎不受各种化学药品和蒸汽、油类的侵蚀。在常温下不与酸作用，在高温下对液态铝、铜、铅、锡及其合金不润湿，因而可以用作多种金属熔化
5、炉的隔热材料。4 4抗热振性抗热振性 耐火纤维柔软、有弹性，所以抗热冲击，耐急冷急热性好，不论升温和冷却速度多快，都不会碎落破裂。能耐机械振动，但不能承受直接的冲击摩擦。5 5其他特性其他特性 耐火纤维的压缩回弹性和透气阻力都较好，而且密封筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 性比砂子还好，如图如图4-1所示所示。根据这一性能，它可以用作砌体膨胀缝及炉门等经常开启部位的密封材料。耐火纤维制品的优点是：优点是：质地柔软，可加工性好，用质地柔软，可加工性好，用耐火纤维构筑的炉衬既薄又轻，施工方便，劳动强度低。耐火纤维构筑的炉衬既薄又轻，施工方便，劳动强度低。耐
6、火纤维制品的缺点是缺点是：强度低，易受机械碰撞、气强度低，易受机械碰撞、气流冲刷、物料磨擦作用而损坏；当与熔渣、熔液直接接触流冲刷、物料磨擦作用而损坏；当与熔渣、熔液直接接触时，易受侵入而丧失隔热功能。时，易受侵入而丧失隔热功能。此外，在高温下长期使用过程中所产生的物理化学变化，如非晶质纤维结晶化和多晶纤维的晶体长大等，会导致制品的损坏。因此，耐火纤耐火纤维制品不能铺砌炉底，不能承受负载，不能用于气流速度维制品不能铺砌炉底，不能承受负载，不能用于气流速度过高、与熔渣熔液直接接触或受机械碰撞作用的部位以及过高、与熔渣熔液直接接触或受机械碰撞作用的部位以及不宜用作以氢气为保护气氛的热处理炉内衬。不
7、宜用作以氢气为保护气氛的热处理炉内衬。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能图图4-1 4-1 各种材料的密封性各种材料的密封性1-1-河砂；河砂；2-2-硅砂；硅砂；3-3-锆砂；锆砂；4-4-耐火纤维耐火纤维筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 三、耐火纤维的选用三、耐火纤维的选用 选用耐火纤维时必须注意下列事项：注意下列事项：(1)(1)耐火纤维的高温结晶化耐火纤维的高温结晶化 Al2O3的质量分数为50%的耐火纤维是标准硅酸铝耐火纤维，其最高使用温度为1260。这种纤维在冷的状态时呈非晶体状态，柔性良好。但经长期
8、高温使用后，纤维发生结晶化，性变脆，收缩，且体积密度增大。温度愈高结晶化愈严重，过于严重时纤维粉化。(2)(2)热载荷下耐火纤维的收缩热载荷下耐火纤维的收缩 通常在耐火纤维产品说明书上，只给出无载荷短时加热的收缩率。例如在1200高温加热46h，收缩率一般4%。但是，在热载荷下，耐火纤维的收缩率远超过此值。选用耐火纤维时，既筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 要考虑工作温度，也应考虑热载荷条件。因此，耐火纤维的安全使用温度应低于标称的最高工作温度。(3)(3)可控气氛下选用耐火纤维可控气氛下选用耐火纤维 在吸热式气氛中，氢不断向耐火纤维渗入，提高其导热性
9、，使炉墙外侧温度提高。耐火纤维是一种低密度多孔隙的材料，氢分子很小，极易渗入。在实际应用中，应增加耐火纤维的厚度50mml00mm。在渗碳气氛中碳在耐火纤维上沉积，增加其导热性，可采取烧碳法除去。(4)(4)耐火纤维的抗风蚀性耐火纤维的抗风蚀性 耐火纤维作内衬使用时，还要能经受炉内气流的冲刷，应具有足够的抗风蚀性。对于速度要求较低的普通烧嘴，各种制品均可使用，采用高速烧嘴时需考虑风速问题。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 (5)(5)耐火纤维层的粘结强度耐火纤维层的粘结强度 耐火纤维往往和耐火粘土砖、轻质耐火砖及其他隔热材料，组合成具有一定抗压强度的整
10、体炉衬。因此，必须使用耐火纤维增强涂料，以提高其本身强度，并用适当的高温粘结剂与其他筑炉材料粘结。(6)(6)火焰对耐火纤维的影响火焰对耐火纤维的影响 耐火纤维作燃料炉炉衬时，应注意火焰喷射时的长度和角度，火焰不应直接喷射到耐火纤维炉衬上。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 四、耐火纤维制品四、耐火纤维制品 耐火纤维可根据需要，加工制成毡毡、毯毯、绳绳和异型制异型制品品等。1 1耐火纤维毡耐火纤维毡 采用湿法加工工艺，加入羟甲基纤维素或乳胶等有机采用湿法加工工艺，加入羟甲基纤维素或乳胶等有机结合剂制成的制品，称为耐火纤维毡。结合剂制成的制品，称为耐火纤维
11、毡。根据使用要求，有的还加入硫酸盐或磷酸盐等无机结合剂。湿毡湿毡是将毡是将毡(或毯或毯)浸渍氧化铝或氧化硅胶体溶液，封浸渍氧化铝或氧化硅胶体溶液，封装在塑料袋内保持湿润。装在塑料袋内保持湿润。通常用在难以施土的形状复杂部位，干燥后表面硬化，具有良好的抗风蚀性。耐火纤维毡的规格尺寸为规格尺寸为：长500mm1000mm、宽400mm500mm、厚10mm50mm。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 2 2耐火纤维毯耐火纤维毯 采用干法加工工艺，不加或稍加微量结合剂制成的制采用干法加工工艺，不加或稍加微量结合剂制成的制品，称为耐火纤维毯。品，称为耐火纤维毯。
12、针刺毯针刺毯是采用针刺工艺，即通过带有倒钩的针在纤维毯的表面上下勾刺而制成。与其他耐火纤维制品相比，它的柔韧性和回弹性好，强度高，抗风蚀性强，热收缩小。耐火纤维针刺毯的规格尺寸为：规格尺寸为：长7620mm、宽(300；600；1200)mm、厚(13；25；38；50)mm。3 3耐火纤维绳耐火纤维绳 在耐火纤维中加入在耐火纤维中加入15%20%有机纤维，纺成线，再制有机纤维，纺成线，再制成绳。成绳。根据使用要求可加入镍铬丝或不锈钢丝，以增加强度。筑炉工艺学多媒体课件第一节第一节 耐火纤维的分类与性能耐火纤维的分类与性能 4 4耐火纤维异型制品耐火纤维异型制品 在耐火纤维中加入结合剂，采用真
13、空吸滤成型或机压成型。按照使用要求制成各种异型制品。筑炉工艺学多媒体课件第二节第二节 耐火纤维炉衬的结构形式耐火纤维炉衬的结构形式内内 容容 提提 要要一、一、耐火纤维面衬耐火纤维面衬二、二、全纤维炉衬全纤维炉衬筑炉工艺学多媒体课件第二节第二节 耐火纤维炉衬的结构形式耐火纤维炉衬的结构形式 耐火纤维炉衬的结构形式通常分为耐火纤维炉衬的结构形式通常分为耐火纤维面衬耐火纤维面衬和和全全纤维炉衬纤维炉衬两类。两类。前者是将耐火纤维制品(毡或毯)，用高温粘结剂贴在耐火砖炉衬的受热表面上；后者是全部用耐火纤维制品。或用耐火纤维制品与矿渣(或玻璃)棉毡复合组成的炉衬。筑炉工艺学多媒体课件第二节第二节 耐火
14、纤维炉衬的结构形式耐火纤维炉衬的结构形式 一、耐火纤维面衬一、耐火纤维面衬 耐火纤维面衬分耐火纤维面衬分平贴平贴和和竖贴竖贴两种。两种。1 1平贴平贴 平贴宜采用单层粘贴，其厚度即为耐火纤维制品本身厚度，通常为20mm30mm。平贴时由于纤维方向与砌体表面平行，纤维的全长受热，当结晶粉化时会造成层层剥落，但纤维层热导率小，具有较好的隔热性能。平贴法适用于低温炉薄层粘贴。2 2竖贴竖贴 竖贴是先将耐火纤维制品剪裁成条，再捆扎成块。捆扎时要预压缩5%10%，以补偿受热时产生的收缩量。捆扎成的纤维块按图按图4-2所示所示的方法粘贴于砌体表面。竖贴纤维筑炉工艺学多媒体课件第二节第二节 耐火纤维炉衬的结
15、构形式耐火纤维炉衬的结构形式 面衬的强度高，抗风蚀性好，面衬厚度可以大些，一般为50mm80mm。竖贴施工容易，节能效果也较好，但纤维层热导率大。与平贴法取同样厚度时，其隔热效果则较差。筑炉工艺学多媒体课件第二节第二节 耐火纤维炉衬的结构形式耐火纤维炉衬的结构形式图图4-2 4-2 捆扎块竖贴法捆扎块竖贴法筑炉工艺学多媒体课件第二节第二节 耐火纤维炉衬的结构形式耐火纤维炉衬的结构形式 二、全纤维炉衬二、全纤维炉衬 根据不同炉温的要求，全纤维炉衬的一般组成见表表4-1所示所示。全纤维炉衬有层铺、叠铺、层铺叠铺、预制块等多种全纤维炉衬有层铺、叠铺、层铺叠铺、预制块等多种结构形式，结构形式，应根据炉
16、温情况、炉气流动情况、纤维制品类别等条件选择合适的炉衬结构。筑炉工艺学多媒体课件第二节第二节 耐火纤维炉衬的结构形式耐火纤维炉衬的结构形式表4-1 全纤维炉衬的组成方案注：注：-选定的最经济炉衬厚度，A-高温型耐火纤维毡，B-中温型耐火纤维毡，C-低温型耐火纤维毡，D-矿渣(玻璃)棉毡。结构类型炉温/层数总厚度/mm组成每层厚度/mmE700单层80110CF950双层150175CD(-50)50G1100多层175200BCD50(-100)50H1250多层200225ACD50(-100)50筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工内内 容容 提提 要
17、要一、一、锚固件的结构形式锚固件的结构形式二、二、锚固件的材料和布置锚固件的材料和布置三、三、耐火纤维毡的铺设耐火纤维毡的铺设四、四、不同部位的连接结构不同部位的连接结构五、五、表面硬化处理表面硬化处理筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 层铺结构如图如图4-3所示所示，炉衬内表层采用耐火纤维毡，内表层与炉壳钢板之间衬以矿渣棉毡或玻璃棉毡。由于层铺结构的纤维与受热面平行，与叠铺结构相比，此类结构的高温收缩大，抗风蚀性差，其使用温度相对降低约50。但炉衬热导率相对减小约20%，有利于炉衬的隔热。图4-3中前三种形式(图图a、b、c)适用于炉温1100；后三种
18、形式(图图d、e、f)适用于炉温1400。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-3 4-3 耐火纤维毡的层铺结构耐火纤维毡的层铺结构a)a)螺杆固定式；螺杆固定式；b)b)金属钉固定式；金属钉固定式；c)c)转卡固定式转卡固定式1-MS1-MS螺母；螺母；2-2-螺杆；螺杆；3-3-快速夹紧圈；快速夹紧圈；4-4-垫圈；垫圈；5-5-钉座；钉座；6-6-拉钉；拉钉；7-7-夹紧板；夹紧板；8-8-拉杆；拉杆；9-MS9-MS螺杆；螺杆；10-10-瓷帽；瓷帽；11-11-钉座；钉座；12-12-瓷钉；瓷钉；13-13-夹紧瓷垫；夹紧瓷垫；14-14-
19、螺柱；螺柱；15-15-瓷钉；瓷钉；16-16-挂颈挂颈筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-3 4-3 耐火纤维毡的层铺结构耐火纤维毡的层铺结构d)d)瓷帽固定式；瓷帽固定式；e)e)瓷钉固定式；瓷钉固定式；f)f)带挂颈的瓷钉固定式带挂颈的瓷钉固定式1-MS1-MS螺母；螺母；2-2-螺杆；螺杆；3-3-快速夹紧圈；快速夹紧圈；4-4-垫圈；垫圈；5-5-钉座；钉座；6-6-拉钉；拉钉；7-7-夹紧板；夹紧板；8-8-拉杆；拉杆；9-MS9-MS螺杆；螺杆；10-10-瓷帽；瓷帽；11-11-钉座；钉座；12-12-瓷钉；瓷钉；13-13-夹紧瓷
20、垫；夹紧瓷垫；14-14-螺柱；螺柱；15-15-瓷钉；瓷钉；16-16-挂颈挂颈筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 一、锚固件的结构形式一、锚固件的结构形式 层铺时锚固件的结构形式主要有结构形式主要有螺杆固定式、转卡固螺杆固定式、转卡固定式和瓷件固定式等。定式和瓷件固定式等。1 1螺杆固定式螺杆固定式 螺杆、螺母和垫圈的制作简单，便于施工，是较常用的一种锚固件结构，如图如图4-4所示所示。螺杆通常用直径为5mm的耐热钢制成，如采用双头螺杆时，在螺杆与炉壳钢板连接的一端配上一个普通碳钢螺母，以解决耐热钢螺杆与普通碳钢炉壳两种不同材质焊接的困难。这种结构的
21、缺点是当炉温较高时，螺母易与螺杆粘结在一起，拧不下来，故对高于1000炉温的内衬不宜使用。螺杆固定的纤维炉衬结构如图如图4-5所示所示。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-4 4-4 螺杆固定用锚固件螺杆固定用锚固件a)a)双头螺杆双头螺杆 b)b)方垫圈方垫圈 c)c)、d)d)快速夹紧圈快速夹紧圈筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-5 4-5 螺杆固定的纤维炉衬结构螺杆固定的纤维炉衬结构1-1-快速夹紧圈；快速夹紧圈；2-2-耐火纤维毡；耐火纤维毡；3-3-无碱玻璃棉毡无碱玻璃棉毡筑炉工艺学多媒体课
22、件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 2 2转卡固定式转卡固定式 将带卡口的卡板套上卡杆，旋转90，即可固定炉衬，如图如图4-6所示所示。这种层铺方法的特点是安装、修理方便，而且不会产生咬死的现象。转卡结构适用于较高温度的炉子，但在有振动和冲击的载荷时，垫圈容易脱落。转卡固定的纤维炉衬结构如图如图4-7所示所示。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-6 4-6 转卡固定用锚固件转卡固定用锚固件a)a)卡杆卡杆(支持销支持销)b)b)卡板卡板(垫圈垫圈)筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4
23、-7 4-7 转卡固定的纤维炉衬结构转卡固定的纤维炉衬结构1-1-垫圈；垫圈；2-2-卡杆；卡杆；3-3-耐火纤维毡；耐火纤维毡；4-4-矿渣棉毡矿渣棉毡筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 3 3瓷件固定式瓷件固定式 一般采用瓷帽结构，采用瓷帽结构，如图如图4-8所示所示。瓷帽由氧化铝制作，有两种形式：中间带圆孔的配螺杆螺母用；中间带长方孔的转卡瓷帽，它是为了配转卡固定杆用。在瓷帽的上端，应刻出明显标记，以便准确地旋转90，与卡杆卡牢。安装后，在瓷帽中间充填耐火纤维，用以保护金属锚固件。瓷帽固定的纤维炉衬结构瓷帽固定的纤维炉衬结构如图如图4-10所示所示
24、。如采用瓷钉，则一端有内螺纹，而另一端有卡槽。先在炉壳钢板上焊上普通碳钢螺钉，将瓷钉拧上，铺上耐火纤维毡后，再用带缺口的瓷垫卡住，如图如图4-9所示所示。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-8 4-8 转卡瓷帽转卡瓷帽筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-9 4-9 瓷钉固定的纤维炉衬结构瓷钉固定的纤维炉衬结构1-1-瓷钉；瓷钉；2-2-瓷垫；瓷垫；3-3-耐火纤维毡；耐火纤维毡；4-4-矿渣棉毡矿渣棉毡筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-10 4-10 瓷帽
25、固定的纤维炉衬结构瓷帽固定的纤维炉衬结构a)a)锥形瓷帽结构锥形瓷帽结构 b)b)管形瓷帽结构管形瓷帽结构 c)c)转卡瓷帽结构转卡瓷帽结构1-1-瓷帽；瓷帽；2-2-耐火纤维毡；耐火纤维毡；3-3-矿渣棉毡；矿渣棉毡；4-4-卡杆卡杆筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 瓷钉转卡结构瓷钉转卡结构如图如图4-11所示所示，它用螺栓将尾部带M6的瓷钉固定在炉壳钢板上，用转卡瓷垫套入瓷钉端部，旋转90后卡住纤维。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-11 4-11 瓷钉转卡结构瓷钉转卡结构a)a)瓷钉瓷钉 b)b)转
26、卡瓷垫转卡瓷垫 c)c)瓷钉固定的纤维炉衬结构瓷钉固定的纤维炉衬结构1-1-转卡瓷垫；转卡瓷垫；2-2-瓷钉；瓷钉；3-3-耐火纤维毡；耐火纤维毡；4-4-矿渣棉毡；矿渣棉毡；5-5-螺杆螺杆 筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-11 4-11 瓷钉转卡结构瓷钉转卡结构a)a)瓷钉瓷钉 b)b)转卡瓷垫转卡瓷垫 c)c)瓷钉固定的纤维炉衬结构瓷钉固定的纤维炉衬结构1-1-转卡瓷垫；转卡瓷垫；2-2-瓷钉；瓷钉；3-3-耐火纤维毡；耐火纤维毡；4-4-矿渣棉毡；矿渣棉毡；5-5-螺杆螺杆筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤
27、维毡的施工 二、锚固件的材料和布置二、锚固件的材料和布置 1 1锚固件的材料锚固件的材料 在不同温度和气氛下，锚固件材料的选用见表见表4-2。其中“特殊合金”是指镍铬合金、铁铬铝合金等特殊耐热合金；而陶瓷锚固件则包括一般陶瓷锚固件、氧化铝锚固件包括一般陶瓷锚固件、氧化铝锚固件和氮化硅和氮化硅(Si3N4)等。等。国外采用Si3N4氮化硅材料作螺栓，这与金属和氧化铝质的支持螺栓相比，具有较高的高温抗拉强度和抗冲击性能，较小的热膨胀和热导率。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工表4-2 锚固件材料的选用炉子类别9009001000100011001100电阻炉
28、普通碳钢普通碳钢特殊合金陶瓷锚固砖煤气炉普通碳钢特殊合金特殊合金陶瓷锚固砖燃油炉普通碳钢特殊合金陶瓷锚固砖陶瓷锚固砖筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 2 2锚固件的布置锚固件的布置 由于耐火纤维毡本身刚度较差，因此，用于连接固定的锚固件的距离则不宜过大。用于炉墙时，锚固件的中心距一般不大于300mm；用于炉顶时，其中心距一般不大于250mm。锚固件离耐火纤维毡边缘的距离不大于100mm，如图如图4-12所示所示。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-12 4-12 锚固件的布置和数量锚固件的布置和数量筑炉工艺
29、学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 三、耐火纤维毡的铺设三、耐火纤维毡的铺设 1 1锚固件的焊接锚固件的焊接 施工前，应用应用钢丝刷钢丝刷清除钢板上的耐火泥、油污等脏清除钢板上的耐火泥、油污等脏物。物。如果钢板表面氧化较为严重，也应设法除去氧化铁皮，最好还能刷上一层防锈漆刷上一层防锈漆。在钢板上划线确定螺杆的中心位置，用用2mm电焊条焊电焊条焊上上M5螺母。螺母。焊接电流不能太大，以免烧坏螺母。焊接螺母时，不要将0Cr25Al5螺杆拧在螺母上，以免受高温后晶粒粗大变脆。锚固件和螺杆均应垂直焊牢于钢板上，焊后必须逐根锚固件和螺杆均应垂直焊牢于钢板上，焊后必须逐根进
30、行锤击检查。进行锤击检查。当锚固件端部采用瓷帽固定耐火纤维毡时，锚固件的断面排列方向应一致，如图如图4-13所示所示。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-13 4-13 锚固件的排列方向锚固件的排列方向筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 2 2耐火纤维毡的铺设耐火纤维毡的铺设 耐火纤维内衬结构一般由隔热层和纤维毡复合组成。由于纤维毡在厚度方向是多层叠合，在平面方向是多块纤维毡拼接，因而对接缝处的要求是：对接缝处的要求是：内、内、外层应错缝外层应错缝100mm以上。内层可以对缝连接，面层接缝应搭接或重叠，以上。
31、内层可以对缝连接，面层接缝应搭接或重叠，其搭接长度以其搭接长度以100mm为宜，为宜，以此防止热炉气进入到较低级的隔热层内，如图如图4-14所示所示。搭接方向应顺气流方向，不搭接方向应顺气流方向，不得逆向。得逆向。搭接处应用高温粘结剂粘牢。层 铺 纤 维 毡 时，利 用 螺 杆 刺 穿 成 孔，即 用 一 根16mm3mm管子当工具，往纤维毡后推挤一下即穿。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-14 4-14 耐火纤维炉衬的接缝结构耐火纤维炉衬的接缝结构a)a)对接对接 b)b)搭接搭接 c)c)重叠重叠筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维
32、毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 分层铺放时，先将纤维毡压在中心线上的一排钉子上，让其刺穿，并以快速夹紧圈压住。快速夹紧圈是靠弹性夹住螺杆的。待相邻纤维毡的中心固定好后，再将两纤维毡边缘相互挤紧。例如将600mm宽的纤维毡两边压缩后安放在590mm宽的位置上，利用耐火纤维的弹性挤紧接缝(如图如图4-15所示所示)，以免受热收缩。在炉衬末端，为了保护炉壳，可采用图采用图4-16的结构的结构。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图3-15 3-15 挤压接缝的顺序挤压接缝的顺序a)a)将接缝端重叠将接缝端重叠101015mm15mm；b)b)将两端头紧靠在一起；
33、将两端头紧靠在一起；c)c)用压板从上面压平用压板从上面压平1-1-耐火纤维毡；耐火纤维毡；2-2-矿渣棉毡矿渣棉毡筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-16 4-16 耐火纤维炉衬的末端结构耐火纤维炉衬的末端结构1-1-耐火纤维毡；耐火纤维毡；2-2-矿渣棉毡矿渣棉毡筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 3 3耐火纤维毡的固定耐火纤维毡的固定 每当铺放最后一层，即内表层后，应立即装上垫圈及螺母。特别是炉顶纤维毡施工时，为防止纤维毡下坠，应采用快速夹紧圈予以固定。一般为每一般为每24个锚固件安装一个个锚固件安装一
34、个快速夹紧圈。快速夹紧圈。对于瓷帽固定结构，由于锚固件比内衬厚度短，故在内表层安装前，需以快速夹紧圈将其他纤维毡压住。当安装最后一层纤维毡时，还需在其锚固位置切开一个十字切需在其锚固位置切开一个十字切口口(约约65mm)，以便将瓷帽压入。以便将瓷帽压入。层铺法施工完后，其炉衬结构如图如图4-17所示所示。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-17 4-17 层铺法炉衬结构层铺法炉衬结构1-1-螺杆螺母；螺杆螺母；2-2-矿渣棉毡；矿渣棉毡；3-3-耐火纤维毡；耐火纤维毡；4-4-耐火纤维板耐火纤维板筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施
35、工层铺耐火纤维毡的施工 4 4锚固件的表面保护锚固件的表面保护 当耐火纤维毡用螺杆螺母或锁紧压盖或瓷帽固定后，表面应作适当的保护性处理，以免锚固件暴露在高温炉膛中，尤其对有腐蚀性气氛的炉子，保护措施更为必要，如如图图4-18所示所示。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-18 4-18 锚固件的表面保护锚固件的表面保护a)a)用散状纤维拌以泥浆的填料；用散状纤维拌以泥浆的填料；b)b)用小块纤维毡覆盖；用小块纤维毡覆盖；c)c)用小块纤维毡以特种泥浆粘结用小块纤维毡以特种泥浆粘结筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施
36、工 四、不同部位的连接结构四、不同部位的连接结构 不同部位耐火纤维毡的连接结构十分重要，操作方法不同，则其使用效果也不一样。1 1耐火纤维炉墙拐角处的连接结构耐火纤维炉墙拐角处的连接结构 拐角部位的连接是比较重要的，要相互交错，以防止要相互交错，以防止炉衬出现通缝。炉衬出现通缝。如果连接得不严密，会影响炉衬寿命。拐角处的铺设方法有铺设方法有交错式交错式、迷宫式迷宫式、圆角式圆角式和和重叠式重叠式，如如图图4-19所示所示。迷宫式铺设的连接结构在承受高温发生收缩后，容易产生缝隙，而圆角式铺设较困难，所以最好有12层用圆角式，而其余几层则采用迷宫式。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡
37、的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-19 4-19 耐火纤维炉墙的拐角结构耐火纤维炉墙的拐角结构a)a)交错式交错式 b)b)迷宫式迷宫式 c)c)圆角式圆角式 d)d)重叠式重叠式筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 2 2耐火纤维毡与砌砖体的连接结构耐火纤维毡与砌砖体的连接结构 耐火纤维毡与砌砖体的连接要避免直通缝，要避免直通缝，以防止纤维毡收缩后接缝扩大，造成热损失增加和炉衬里层及钢结构的损坏，为此，应采用如图如图4-20所示所示的结构。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-20 4-20 耐火纤维毡与砌砖体
38、的连接结构耐火纤维毡与砌砖体的连接结构1-1-耐火纤维毡；耐火纤维毡；2-2-砌砖体砌砖体筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 3 3其他连接结构其他连接结构 (1)(1)耐火纤维炉墙与炉顶的连接结构如图如图4-21所示所示。(2)(2)耐火纤维炉墙与炉门的连接结构如图如图4-22所示所示。(3)(3)耐火纤维毡与原有炉衬的连接结构如图如图4-23所示所示。(4)(4)两个部位连接处的密封结构如图如图4-24所示所示。(5)(5)炉门(或烟道闸板)底部的密封结构如图如图4-25所示所示。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的
39、施工图图4-21 4-21 耐火纤维炉墙与炉顶的连接结构耐火纤维炉墙与炉顶的连接结构1-1-炉顶；炉顶；2-2-炉墙炉墙筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-22 4-22 耐火纤维炉墙与炉门的连接结构耐火纤维炉墙与炉门的连接结构a)a)、b)b)、c)c)炉门打开；炉门打开；d)d)炉门关上炉门关上1-1-炉墙；炉墙；2-2-炉门炉门筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-22 4-22 耐火纤维炉墙与炉门的连接结构耐火纤维炉墙与炉门的连接结构a)a)、b)b)、c)c)炉门打开；炉门打开；d)d)炉门关上
40、炉门关上1-1-炉墙；炉墙；2-2-炉门炉门筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-23 4-23 耐火纤维毡与原有炉衬的连接结构耐火纤维毡与原有炉衬的连接结构a)a)预埋锚固件；预埋锚固件；b)b)预留孔插入锚固件后再行浇注；预留孔插入锚固件后再行浇注；c)c)钻孔后插入锚固件再行浇注钻孔后插入锚固件再行浇注1-1-炉壳；炉壳；2-2-锚固件；锚固件；3-3-原有耐火内衬；原有耐火内衬；4-4-耐火纤维毡；耐火纤维毡；5-5-隔热板隔热板筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-24 4-24 两个部位连接处纤
41、维毡的密封结构两个部位连接处纤维毡的密封结构a)a)对接式对接式 b)b)填铺式填铺式筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-25 4-25 炉门炉门(或烟道闸板或烟道闸板)底部的密封结构底部的密封结构a)a)开启时开启时 b)b)关闭时关闭时筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 五、表面硬化处理五、表面硬化处理 为了提高耐火纤维炉衬的抗风蚀性和化学稳定性，最好进行表面硬化处理。耐火纤维炉衬组装后，在其表面涂刷一层增强涂料表面涂刷一层增强涂料(如如图图4-26所示所示)，经烧结后表面呈现一层白色的经烧结后表面呈现一
42、层白色的硬壳硬壳，起到了，起到了保护耐火纤维的作用，保护耐火纤维的作用，减少了炉气对耐火纤维的侵蚀和重烧收缩，增加了炉衬对热辐射的反射作用，收到了令人满意的效果。实践表明：不刷增强涂料的耐火纤维炉衬使用后既出现收缩，又挂粉尘；而经刷增强涂料的耐火纤维炉衬却很严密，表面光洁，粉化损坏缓慢，因而大大提高了使用寿命。筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工图图4-26 4-26 表面硬化处理的纤维炉衬表面硬化处理的纤维炉衬1-1-氧化铝纤维毡；氧化铝纤维毡；2-2-陶瓷锚固件；陶瓷锚固件；3-3-增强涂料；增强涂料；4-4-高温粘结剂；高温粘结剂；5-5-原有炉衬；
43、原有炉衬；6-6-螺杆；螺杆；7-7-矿渣棉毡；矿渣棉毡；8-8-硅酸铝纤维毡硅酸铝纤维毡筑炉工艺学多媒体课件第三节第三节 层铺耐火纤维毡的施工层铺耐火纤维毡的施工 增强涂料是一种快速粘结的粘稠状液体，其中水分在烘烤中排除后即形成胶体，进一步凝聚形成胶体颗粒，相互连接成网络状结构的松软骨架，再进一步干燥凝胶形成硬化固体，牢固地吸附于纤维制品表面。增强涂料的性能应能保证耐高温、耐冲刷、耐侵蚀、增强涂料的性能应能保证耐高温、耐冲刷、耐侵蚀、耐热振。此外，还应具有粘结性好、修补方便、使用寿命耐热振。此外，还应具有粘结性好、修补方便、使用寿命长等长等优点优点。配制这种涂料，一般采用的结合剂有磷酸二氢铝
44、、硅溶胶、甲基纤维素和水玻璃等。涂料中含有较多的固体物质，如高铝粉、短耐火纤维或磨细的纤维粉末等。筑炉工艺学多媒体课件第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工内内 容容 提提 要要一、一、穿串固定式穿串固定式二、二、预制块固定形式预制块固定形式筑炉工艺学多媒体课件第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工 叠铺结构如图如图4-27所示所示。由于锚固件位于纤维制品中间，可采用普通碳钢制作，能节省耐热钢材。叠铺法与层铺法相比，叠铺炉衬表面强度较高，抗风蚀性较好，涂敷材料叠铺炉衬表面强度较高，抗风蚀性较好，涂敷材料粘附较牢固，纤维收缩倾向也较小。粘附较牢固，纤维收缩倾向也较
45、小。但是叠铺法现场施工不如层铺法方便，热导率比层铺法大20%左右，故需相应增加炉衬的厚度。但其使用温度却比层铺法可高出50100。叠铺耐火纤维毡的施工一般分为叠铺耐火纤维毡的施工一般分为穿串固定式穿串固定式和和预制块预制块(组合件组合件)固定式固定式两种。两种。筑炉工艺学多媒体课件第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工图图4-27 4-27 耐火纤维毡的叠铺结构耐火纤维毡的叠铺结构a)a)叠铺粘贴式；叠铺粘贴式；b)b)插杆穿串固定式；插杆穿串固定式；c)c)销钉角钢固定式；销钉角钢固定式；d)d)螺杆压铁固定式螺杆压铁固定式1-1-炉壳；炉壳；2-2-耐火纤维毡；耐火纤维毡；
46、3-3-销钉；销钉；4-4-角钢；角钢；5-5-插杆；插杆；6-6-销钉角钢；销钉角钢；7-7-螺杆压铁螺杆压铁筑炉工艺学多媒体课件第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工 一、穿串固定式一、穿串固定式 1 1穿串固定穿串固定 穿串固定穿串固定是将纤维毡切割成宽度等于炉墙宽度的长方是将纤维毡切割成宽度等于炉墙宽度的长方形纤维条，将其预压缩形纤维条，将其预压缩(压缩率为压缩率为15%20%)，再用耐热钢，再用耐热钢销钉穿串固定。销钉穿串固定。穿串固定的支撑板及固定销钉应焊接牢固，并逐根检查其焊接质量。支撑板应水平，销钉应垂直。销钉的中心销钉的中心距宜为距宜为250mm300mm。用
47、销钉固定时，将压缩后的纤维毡条插入预定位置，至上层支撑板。活动销钉则应按设计要求的位置插入纤维条中，有垂直和水平插入两种，有垂直和水平插入两种，不得偏斜 或遗漏。分别见图图4-28和图图4-29。筑炉工艺学多媒体课件第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工图图4-28 4-28 垂直插入穿串固定结构垂直插入穿串固定结构1-1-固定销钉；固定销钉；2-2-活动销钉；活动销钉；3-3-支撑板；支撑板；4-4-耐火纤维毡；耐火纤维毡；5-5-接缝接缝筑炉工艺学多媒体课件第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工图图4-29 4-29 水平插入穿串固定结构水平插入穿串固定结构
48、1-1-插杆；插杆；2-2-支承件；支承件；3-3-垫板；垫板；4-4-耐火纤维毡耐火纤维毡筑炉工艺学多媒体课件第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工 2 2机械固定机械固定 机械固定如如图图4-30和图图4-31所示所示。在图4-30中，先在炉壳钢板上焊上50mm40mm5mm铁板小片，在铁板距一边40mm处钻4.1mm孔。安装时在两组平行小片之间纤维一定要压紧，纤维毡要压缩20%左右，针刺毯要压缩35%左右。然后打入长100mm、4mm带弯头的钉子。钉子可用铁丝或焊条在现场制作。值得注意的是：值得注意的是：两个模块的纵向两个模块的纵向交接处，一定要压上一条交接处，一定要压上
49、一条20mm纤维纤维毡，目的是防止纤维加毡，目的是防止纤维加热收缩。热收缩。图 4-3 1 所 示 结 构 与 前 一 种 不 同 之 处，在 于 把5mm6mm圆钢弯成波浪形，代替小片焊接在炉壳钢板上，然后插入5mm6mm圆钢，其长度起码在1m以上。纤维毡的安装要求同上。筑炉工艺学多媒体课件第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工图图4-30 4-30 耐火纤维机械固定结构耐火纤维机械固定结构(1)(1)筑炉工艺学多媒体课件第四节第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工图图4-31 4-31 耐火纤维机械固定结构耐火纤维机械固定结构(2)(2)筑炉工艺学多媒体课件第四节
50、第四节 叠铺耐火纤维毡的施工叠铺耐火纤维毡的施工 二、预制块固定形式二、预制块固定形式 预制块固定是叠铺法施工的另一种形式，即将纤维毡(或毯)折叠压缩后组成预制块(如图如图4-32所示所示)。把纤维毡做成标准预制块，使炉衬的总厚度一次装完。在一个单位面积的炉衬上，只要用一个紧固钉就可以把预制块固定在炉只要用一个紧固钉就可以把预制块固定在炉壳上。壳上。这个紧固钉和预制块上的一个金属元件连接在一起，其优点优点是安装方便，节约耐热钢，不受炉气侵蚀的影响，是安装方便，节约耐热钢，不受炉气侵蚀的影响，维护和更换都很方便。维护和更换都很方便。预制块的固定方法通常有锚固和粘贴两种。预制块的固定方法通常有锚固
