霍　利,劉進忠,胡　成（安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠,河南安陽455004）

耐火澆注料在管式爐維修中的應用

霍利,劉進忠,胡成
（安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠,河南安陽455004）

本文介紹了管式加熱爐常用爐襯結(jié)構(gòu)及耐火澆注料在焦化廠管式加熱爐爐襯維修中的應用情況，并對實際使用的效果進行了測試與評價。

管式爐；耐火澆注料；爐襯；應用

0　前言

管式加熱爐是石油煉制、石油化工和化學、化纖工業(yè)中使用的工藝加熱爐。其工作原理是：燃料在管式加熱爐的輻射室(極少數(shù)在單獨的燃燒室)內(nèi)燃燒，釋放出的熱量主要通過輻射傳熱和對流傳熱傳遞給爐管，再經(jīng)過傳導傳熱和對流傳熱傳遞給被加熱介質(zhì)。加熱爐的表面散熱損失關系著加熱爐熱效率。而爐墻保溫效果的好壞，直接影響加熱爐的散熱損失大小。因此，選擇優(yōu)良的保溫材料、先進的施工工藝是加熱爐設計中的一個重要環(huán)節(jié)。

1　爐襯的結(jié)構(gòu)形式

現(xiàn)代管式加熱爐常用的爐襯有三種結(jié)構(gòu)：磚結(jié)構(gòu)、耐火纖維噴涂結(jié)構(gòu)和澆注料結(jié)構(gòu)等。

1.1磚結(jié)構(gòu)

磚砌爐襯是采用耐火磚，包括標準耐火磚和異型耐火磚砌筑的爐襯。其優(yōu)點是可以根據(jù)加熱爐不同部位的工作溫度、工作條件、熱負荷的不同，相應選擇不同種類、不同性質(zhì)、不同等級的耐火磚和耐火泥漿。其缺點是爐襯的整體性和密封性差，施工效率低。

1.2耐火纖維噴涂結(jié)構(gòu)

耐火纖維噴涂是通過專用纖維噴涂機，將預處理的散狀纖維棉高壓送出噴槍，同時通過幾套專用流體輸送設備均勻地經(jīng)噴槍外環(huán)將無機結(jié)合劑噴入纖維棉中，兩者在槍外混成一體噴射到爐內(nèi)壁上。耐火纖維噴涂施工技術的優(yōu)點是施工速度快，襯里無接縫，氣密性好，特別適用于對復雜、異型爐墻部位的施工。其缺點是：

（1）爐襯強度低，使用過程中容易被機械力破壞；

（2）抗氣流沖刷能力較差；

（3）施工環(huán)境惡劣、受人為因素的影響質(zhì)量不穩(wěn)定，難以保證設備在運行使用中的效果。

1.3澆注料結(jié)構(gòu)

澆注料結(jié)構(gòu)主要是由耐熱混凝土、澆注料等耐火材料修筑的爐襯。其主要優(yōu)點是爐襯整體性和氣密性好，爐襯壽命高，易實現(xiàn)機械化施工作業(yè)，施工效率高。其缺點是耐火材料必須在有效期內(nèi)使用，爐襯修補不如磚砌爐襯靈活。

2　澆注料結(jié)構(gòu)的應用

某焦化廠回收車間三系統(tǒng)粗苯管式加熱爐于2012年投用，擔負著脫苯系統(tǒng)富油加熱及產(chǎn)生過熱蒸汽的任務。輻射室的工況條件為：爐膛溫度為650～700℃。輻射室內(nèi)襯保溫層材質(zhì)原設計為耐火纖維噴涂料，厚度為190～240mm，用L型保溫釘固定。使用中，由于開、停工過程蒸汽吹掃的氣流沖刷以及濕氣的侵蝕，加之爐管支架變形對爐襯的機械傷害，保溫層不斷粉化、脫落，造成爐體表面溫度過高（外測溫度達200℃，正常溫度不超過60℃），高溫造成爐體變形，保溫層脫落趨勢加劇。在維修過程中，該廠將輻射室保溫層材質(zhì)更換為ZJQ70-0.6型輕質(zhì)耐火澆注料，收到了良好的使用效果。

2.1耐火澆注料的使用步驟

2.1.1加水攪拌

澆注料采用分包方式，每袋中除含有主料外，還有一小袋外加劑，將主料和外加劑倒入攪拌機。使用強制式攪拌機前,應將澆注料干混1-2分鐘左右，再加潔凈的自來水攪拌，每100kg澆注料加77%±1Kg自來水,邊攪拌邊加水至物料均勻，方可出料?；旌玫臐窳霞皶r運至施工現(xiàn)場澆注施工。（若濕料存放時間過長，導致施工性能變差，應將該料丟棄不要，嚴禁將料放回攪拌機內(nèi)重新加水攪拌繼續(xù)使用）。2.1.2支模澆注

模具支設嚴密牢固（嚴禁大量跑漿），并進行刷油或脫模劑（薄且均勻）。支好模具后，下料時沿模具均勻布料，布料厚度200-400厚時及時開啟振動棒。振動棒做到快進慢出，均勻振動，禁止長時間在同一地方振動，以防止顆粒偏析，當料面泛漿，冒出的氣泡由多變少時，表明該料已經(jīng)澆注完成。澆注體厚度大于400mm時應分層施工，但要求分層施工連續(xù)進行。

2.1.3脫模及養(yǎng)護

澆注體模板的拆除應在澆注料產(chǎn)生較高的強度以后（常溫一般12-24h小時）。在強度還未達到可承受較大壓力前，應避免踩壓、碰撞等，否則可能造成裂紋和邊角的損傷。若環(huán)境溫度較低，則應適當延長養(yǎng)護時間,或采取保溫措施（養(yǎng)護溫度最好能保證在10℃以上）。如工期較短,應適當提高環(huán)境溫度，加快澆注體硬化。模具拆除后，澆注體必須在溫濕環(huán)境中繼續(xù)養(yǎng)護12-24小時以上，方能進行烘烤。

2.1.4爐襯烘烤

按照制定的烘爐方案及烘爐曲線進行爐襯的烘烤。

2.2施工注意事項

（1）加水量應嚴格按比例，多加水將嚴重降低澆注體的強度和高溫性能，在保證施工流動性的前提下應盡量少加水。

（2）施工用水溫度最低應不低于5℃，養(yǎng)護溫度最低也應在5℃以上，溫度較低時應適當延長養(yǎng)護時間，或設法提高環(huán)境溫度。嚴禁未經(jīng)烘烤的濕澆注體處于0℃以下環(huán)境中。

（3）攪拌好的澆注料應在25-30分鐘內(nèi)用完，否則砂漿將失去觸變流動性。失去觸變流動性的澆注料不得加水稀釋再用。

2.3應用效果

管式爐自投入生產(chǎn)運行至今，通過看火門觀察無可見裂縫、破損和脫落的現(xiàn)象。設備運行效果良好，對爐體表面溫度進行檢測，現(xiàn)場實測溫度56℃。加熱爐的表面散熱損失減小，熱效率提高，由此每年節(jié)約燃料氣100多噸，降低生產(chǎn)成本10多萬元。

3　結(jié)束語

采用耐火澆注料保溫工藝，提高了加熱爐運行熱效率；解決了加熱爐爐墻溫度過高和爐墻襯里脫落的問題。同時也消除了由于爐墻溫度過高，引起墻體外側(cè)防腐層起皮、脫落的現(xiàn)象。