转化和裂解炉内衬采用耐火纤维喷涂的案例及效果
发布日期： 2017-11-28 00:00:00 阅读量（414） 作者：目前，国内大多管式加热炉仍采用高铝砖砌体炉衬，其绝热效果差，炉体蓄热虽大。大型企业的管式加热炉大部分已采用全耐火纤维内衬(耐火纤维组块安装和耐火纤维喷涂)，其绝热效果好，炉体升温速度快，在节能降耗上取得了明显的效果。
抚顺某石油企业在制氢转化炉大修时，仅在原炉墙表面喷涂30mm厚的含锆纤维，就取得了明显的综合效益。
(1) 改造前炉子存在的问题。改造前转化炉的技术性能见表1
表1改造前转化炉的技术性能
原炉墙总厚度为294mm，其工作面的轻质高铝砖较薄，运行3个多月后，部分墙面便出现裂纹，裂纹呈贯通状，长一般在4m左右，宽在10mm左右，另外砖墙上有不规则的出现多处向炉内倾斜。
看火孔结构采用高铝纤维制品做的预制块，制品剪裁拼成的预制块镶嵌在1Cr18Ni9Ti 3mm钢板矩形框架内，周围用高铝纤维针刺毯折叠块挤塞锚固安装(见图1)，经一段时间运行，针刺毯与看火孔间出现缝隙，耐热钢板扭曲变形火焰窜入，将炉外钢板烧红，造成看火孔预制块脱落。
图1炉墙看火孔的结构形式
a—未改造前的结构;b—改造后的结构
1—平铺普铝纤维毡;2—炉墙钢板;3—高铝纤维针剌毯;4—耐热钢板;5—看火孔; 6-耐热钢固定杆;7—纤维浇注料成型; 8—普铝纤维喷涂层;9-高铝纤维喷徐层
该炉存住上述炉墙缺陷，正常生产时炉外壁平均温度高达120℃，最高处的温度可达150℃。
(2) 存在问题的探析。原炉墙面出现的问题，经分析是有以下几个方面的原因：
1) 由于工作面炉墙耐火砖层较薄，采用的是拉砖结构，在高温下炉墙工作面层绝热效果差，导热较大，金属拉杆在高温强度下降和氧化，使砖墙向内倾斜，火焰窜入后造成恶性循环。
2) 耐火纤维作为工作面，在高温下产生的收缩为不可逆， 尤其是折叠组合块，在高温下形成的收缩缝是贯通的。虽然在安装时，纤维组合块压缩安装，但其补偿因收缩产生的缝隙，只能在安装后的第一炉可以有反弹补偿，以后经高温火焰接触，其已失去弹性无法补偿。目前，使用在1250℃以下的所有硅酸铝系耐火纤维(普铝、高铝和含锆)，都为玻璃态纤维，在高温下都要产生析晶现象，这样使其纤维收缩和失去弹性。
3) 1Cr18Ni9Ti 3mm钢板矩形框架端头直接接触火焰，钢板变形后造成钢板与耐火纤维界面缝隙越来越大。
4) 炉墙高铝砖采用拉杆结构，高铝砖热导率大，隔热效果差。炉温在1150℃时，高铝砖与耐火纤维绝热层的界面温度约在589 ~650℃，虽然耐火纤维绝热层热导率低，但耐火纤维绝热层厚度太薄，所以炉外壁温度要大于100℃。炉子生产2~3 年后，高铝砖金属拉杆在高温下纵向强度下降并氧化，造成砖墙面上凹凸不平，这样墙面上必然产生裂缝，火焰窜入后形成恶性循环，80mm耐火纤维绝热层局部直接受到高温冲击，这时炉外皮钢板的局部温度可达到120 ~150℃的高温，平均外壁温度也在130℃左右。
(3) 新炉衬的技术措施。为了节省改造的投资，又能达到提高炉衬使用寿命和节能降耗的目的，我们在炉墙结构上，修补厚倾斜部分后最后整个炉墙工作面，采用喷涂含锆纤维的机械化施工方法。首先对倾斜炉墙修补平整后，用压缩空气将炉墙内表面吹扫一遍后，再喷上一层耐高温胶，待这层胶稍微固化后，再用耐火纤维喷涂机在炉墙表面上喷上一层约20 ~30mm厚的含锆纤维，其喷涂机出口压力约0.5MPa，喷出的纤维棉与胶泵中的胶在喷枪外均匀混合后打在被喷涂面上，其施工速度快，整个墙面无接缝，粘结性能好。
看火孔及整个端墙，采用耐火纤维浇注料预制成型后，安装在炉皮钢板上，与端墙连接采用纤维整体喷涂，厚度达220mm，其整个纤维喷涂端墙无接缝，在高温下不形成贯通式直缝。耐火纤维浇注料体积密度约800kg/m3其强度高，绝热效果好。
转化炉采用整个内衬耐火纤维喷涂后，其热敏性提高，升温速度快，经半年时间的运行，整个炉外壁温度降为平均57℃， 单耗下降3.1%，由过去163.8kg/km3下降到158.6kg/km3，每年节约燃料折合人民币约131.2万元。
此外，高铝砖不直接接触火焰，降低了表面受热温度，从面也提高了炉体使用寿命。由于耐火纤维黑度大于高铝砖，炉内也增强了辐射传热，为产量和质量的提高创造了条件。
相关阅读
免责声明：
本站部分文章来源于互联网，编辑转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点核对其真实性负责。
如涉及作品内容、版权和其他问题请书面发函至本公司，我们将在第一时间处理。
