三层防腐硅酸铝纤维炉衬.pdf

三层防腐硅酸铝纤维炉衬
鹿自忠,王书国,齐春山,唐文珍
(山东鲁阳股分有限公司,山东沂源256120)
摘要:新型三层防腐纤维炉衬其有升降温快、保温效果好、炉膛内温度均匀等技术特性,还能适用于高
硫燃料。新型炉衬可避免腐蚀性气体对加热炉炉壁板、炉衬锚固件及焊点的腐蚀,消除传统炉对固有的缺
陷,从而提高加热炉炉衬的使用效果和寿命。新型炉衬由纤维模块、平铺纤维毯和致密高强隔热层组合而
成,炉衬内、外表面涂刷专用涂料,炉衬之中设有金属阻气箔。
关键词:硅酸铝;纤維炉衬;露点腐蚀
中图分类号:TE963文献标识码:B文章编号:1006-8805(2005)05-0022-02
概述
破坏作用的成分时,所有加热炉炉衬不得采用纤
硅酸铝纤维炉衬是20世纪70年代发展起来维炉树。
的一种新型耐火纤维炉树,它克服了以往耐火砖
(5)当炉村承受的压力大于0.8MPa时不得
和不定型耐火浇注料炉衬体积密度大、蓄热量高、采用纤维炉衬
不能承受较大温差应力等缺点,降低了炉体的整
(6)设有吹灰器、蒸汽喷枪、水洗设备的部位
体重量,增强了炉衬的保温效果,提高了加热炉效不得采用纤维炉衬。
率和经济性。硅酸铝纤维炉衬在一定程度上代表
(7)当被加热物料直接与炉衬接触,且对硅
着工业炉达到的水平,已成为目前炉衬发展的
狻铝材料的组成及结构起严重破坏作用时,所有
种趋势。
炉衬不得采用纤维材料。
2设计原则
3炼油行业应用现状
根据API560《炼油厂火焰加热炉》关于陶瓷
近年来,为了降低成本,提高利润,加热炉行
纤维衬里结构的基本规定及多年的实践经验,对业开始采用含硫量较高的液态燃料或焦炉、高炉
硅酸铝纤维衬里在炼油、石化等行业的应用特作自制煤气等廉价燃料。岡瓷纤维炉衬材料在这类
以下界定,以便于纤维材料行业应用参考
燃料的加热炉中应用,最为关键的问题是燃料中
(1)除烟气强制流动的烟管、风道及承重的硫等腐蚀性杂质含量的高低,若S含量超过
炉底外,其他所有区域均可采用纤维衬里。
10g/g,含硫烟气易在锚固钉与钢板的焊接位置
2)任何一层纤维衬里的使用温度必须高于形成“露点”,而酸性髂滴易腐蚀锚固件焊点及炉
此层热面计算温度260C以上。
壁板,久而久之会导致锚固钉局部脱落和炉壁钢
(3)当燃料中S含量超过10g/g,炉衬釆用板局部损坏。
纤维结构时,炉壁钢板的热面应涂刷一层防腐涂4三层防腐炉衬结构
料,该涂料适用于177C环境。当燃料中S含量
硅酸铝纤维炉衬材料在以油、气为燃料的加
超过50028/g,应设置阻气铝箔或不锈钢箔,阻气热炉中如何解决硫酸露点腐蚀,成为最关键的技
层应位于操作条件下至少高于计算露点56C以
上的部位处,阻气层边缘应搭接,炉树边缘及穿刺
收稿日期:2005-06-01。
部位应密封,以防止腐蚀性气体穿过炉衬结露,腐
作者简介:鹿自忠(1975一),男,199年毕业于吉林工业大
学焊接工艺及设备专业,现就职于山东鲁阳股份有限公司任
蚀钢板和锚固件焊点。
设计所所长,助理工程师,一直从事耐火纤维应用技术的研
(4)当燃料中的重金属含量超过100xg/g,
究与开发工作,先后承担过石化、治金、机械等行业众多大型
内含有对硅酸铝材料的组成及结构起严重
工业窑炉炉衬结构的设计及施工指导。
繁龍綱
zhulong. com
术课题。近年来,通过对炉衬的潜心研究与调査,但与这种陶瓷纤维模块炉衬相比较,存在以下不
在结合防腐性较好的不定型重质炉衬的基础上,足之处
特推出三层防腐新型纤维炉衬结构,取得了良好
(1)铺固件靠近热面。所有可塑料、浇注料
的应用效果。
及喷涂料炉衬,其固定无不依靠耐热钢锚固件,而
三层防腐纤维炉衬具体结构示于图1。首耐热钢锚固件顶部距炉气热面仅有30~50mm
先,将防腐密封涂料涂沫在炉壁钢板热面、锚固钉锚固件顶端温度高,传热量大,同时锚固件顶端长
的冷端及焊点处,在钢板热面及锚固件表面形成期处于热疲劳中,使用寿命短。硅酸铝纤维模块
第一层致密的防护膜。另外,在纤维炉衬的背衬炉衬锚固件采用冷面固定,完全避免了上述问题
处采用一层50mm厚的致密高强隔热材料,同时
(2)热膨胀不均。所有不定型炉衬在烘炉过
在致密隔热材料的热面平铺一层阻气箔层,有效程中易形成内外层炉衬受热不均、收缩不一致,导
地杜绝了炉气穿过炉衬。此阻气繪既起到阻气作致产生内应力。同时纤维可塑料、喷涂料与锚固
用,又能增强保温效果。最后,将纤维炉衬的整体件膨胀系数也不一致,若得不到合理的处理,最终
体积密度提高到适当数值,使纤维炉対具有一定将导致炉衬龟裂或开裂,炉衬脱层和锚固件脱落
的防烟气穿透的效果,同时在陶瓷纤维炉衬向火降低了炉衬的使用寿命和保温效果,无法阻止烟
面喷涂一层表面增强辐射涂料,该涂料经过处理气的穿透和腐蚀。而纤维模块炉衬为预压缩材
后,在纤维模块表面形成了一层致密的耐高温、抗料,膨胀远大于收缩,只要施工得当,不存在炉衬
冲刷的保护层,既阻止了烟气的穿透,又提高了炉缝隙问题,加之三层防腐结构的应用,可使炉衬的
衬热辐射率。
长期保温效果和使用寿命均优于不定型炉衬。
(3)烘炉繁琐。湿态不定型炉衬,使用前均
致密高强隔热层
需烘炉,且烘炉曲线复杂,若控制不合适,炉衬易
阻气箔
出现裂纹、层状剥裂等缺陷,降低了炉衬的保温效
果和使用寿命。纤维模块炉衬为柔韧性炉衬,不
填塞纤维条
含任何结合剂,投人使用后无需烘炉,可直接点炉
生产,极大程度上缩短了启炉、停炉周期,从另
侧面延长了生产时间,提高了产品的产量。
平铺纤维毯
(4)施工过程人为因素大。纤维可塑料、喷
涂料炉衬要求有严格的施工工艺,人为因素直接
纤维模块
影响着炉村的工程质量。而纤维模块炉衬在生产
寸模块已预压缩成型,安装时按图纸施工即可,避
防腐密封涂料
免了人为因素的影响。
(5)炉衬维修不便。纤维可塑料、喷涂料炉
炉钢板
纤维热面辐射涂料
树若局部出现损坏,拆除维修难度较大,且修补的
效果也不理想。而纤维模块炉衬每块模块单独承
图1三层防腐纤维炉衬结构示意
受自重,某处损坏,可随时维修,互不影响。
新型结构中的防腐密封涂料、适当体积密度
通过上述对比可见,新型炉衬结构既具有纤
的纤维模块及炉衬热面的表面涂料均为配套组
维结构的优越性,又有效地防止了含硫烟气的穿
产品。新型炉衬结构有效地防止了含硫腐蚀性烟透,同时对钢板、锚固件焊点进行了必要的保护,
气的穿透,对钢板、锚固件焊点进行了必要的保克服了以往纤维炉衬的不足,增强了炉衬的保温
护,使全纤维炉衬结构成功地应用于炼油厂等腐效果和使用寿命,提高了加热炉效率和经济性。
蚀性炉气的加热炉中,可取代传统的喷涂或浇注6应用和前景
料炉衬。
齐鲁石化公司炼油厂一常减压炉,原炉衬采
5性能对比
用不定型浇注料结构,使用2年后炉衬热面出现
繁龍綗
千维可塑料、浇注料炉衬的整体性较好
(下转第37页
zhulong. com