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硅酸铝纤维以及制品在窑炉上的应用

硅酸铝纤维以及制品在窑炉上的应用

    跟着节能技艺的深化开展,节能举措的出资也越发关注。而砌筑窑炉的资料又是节能降耗、影响窑炉热效能和采用炉龄的关键条件之一。

  硅酸铝耐火纤维(简称PMF)是国际上一种新式的超轻质耐高温绝热资料,它由莫来石(Mullite)微晶体构成,并集晶体资料和纤维资料特性于一体,有极好的耐热安定性,终年采用气温可达1500oC,熔点达1840oC,其导热率是传统耐火砖的1/6,容重只要其1/25,可深化应用于工业窑炉内衬绝热,是高温窑炉节能降耗、优质高产的理想资料。

  在海外硅酸铝纤维的研制是国度“六.五”时间的焦点科研攻关工程之一。浙江欧诗漫晶体纤维有限企业率先于1986年9月经过中试出产技艺审定,并成为国度经委化合铝纤维招标中标厂以及国度经贸委、冶炼工业部的定点企业。硅酸铝纤维援用化工胶体法制取,是技艺密集型商品。具有高热阻、低热容的特性,可递加散热损失30%,用于钢板种类型号变化频烦的轧钢炮炼炉上,其全面节能可达5-6%,用于间歇式电炮炼炉,其节能效果更显著,节能率达30%前后。
  一、硅酸铝纤维以及制品的机能及特性

技艺机能 型
号PMF100OSM-THOSM-TSOSM-FHOSM-MXOSM-HGOSM-LGOSM-GBAl2O372%-75%65%-72%50%-72% 45%-70%45%-65%≥30≥42≥40Al2O3+SiO299.6% ≥83≥98≥96炮炼减少率
1500oC×24h ≤1%∽2%∽2%∽2%∽2%
1300 oC×24h ≤2%
1200 oC×24h ≤2%
1100 oC×24h ≤2%
800 oC×24h 容重/kg.m -3 100180 ∽250 300 ∽600 外观纯白、荏弱 纯白、有弹性 纯白、硬 硬纯白、硬 纯白、硬 纯白、硬 纯白、硬 采用气温电炉 ≤1600 oC 光焰炉 ≤1500 oC ≤1350 oC ≤1300 oC ≤1200 oC ≤900 oC 节能效果缝隙式窑炉20% ∽30% 接连式窑炉5%∽15% 商品特性重量轻、耐冲刷、高温安定、低导热率、低储热量、优质的耐蚀性、优胜的吸音性,并可按需抛光各样异形件

 


  其中PMF-100:比热1024kj/kg.k、导热率(W/MoC)1000oC∽0.226 1200oC∽0.295 1300oC∽0.337 1400oC∽0.387

  二、硅酸铝纤维在高暖和处置炉上的应用
  某重型企业的82m2台车式热处置炉是一座比拟特别的热处置炉,在展开“浸染处置”时,沪漫高达1250,该炉在1987年大修时展开了上层次的技艺改装,通体炉顶援用全纤维复合构造,该炉炉顶长14米,宽7米,在施工时将顶提成九块盖(复合纤维构造),纤维装置终了后,吊在炉顶上装配而成,炉顶纤维总厚实度180mm,其中援用40mm的PMF-100系列堆块作工作面,粘帖在高铝纤维的纵剖面上(120mm)约120m2,通体炉顶着不到锚固件构造,免除了散热损失。炉墙援用单层帖面式,粘帖30mm厚实的PMF-100系列。

    这样通体炉衬全部为PMF构造。由于援用了PMF新式超轻质资料,从而使炉体构造轻型化。炉顶重量12吨,跟原炉顶(磷酸盐耐热水泥预制块)112吨比照重量隆低了83%,其构造简易,绝热效果非常好,该炉只用钢板20吨,跟原炉钢板用量37.3吨比照递加了45%。该炉自1987年投产采用以来,经五年的出产实习论证:PMF炉衬使高炉升温速度加速,节能效果卓著,近240m2炉衬的PMF粘帖坚决,完美无损,仍坚持其绝热效果,处置一样的制件,新旧炉燃耗相差38%。

  三、硅酸铝纤维在轧钢炮炼炉上的应用
  1987年11月浙江欧诗漫晶体纤维有限企业和鞍钢设计计院、鞍钢微型轧钢厂协作,在微型厂二厂房的两座步进式轧钢炮炼炉上援用PMF100系列硅酸铝纤维展开了一下改装(该炉自1985年插入冶炼部特等炉行列,其人均单耗不断坚持在1.46GJ/t),改装后完成了低耗高产。
  轧钢炮炼炉改装先后比拟(表二)

 

黏度同期产 量(万吨)总耗比拟(万卡焦)单 耗 卡焦/吨坯 单 耗 可比单耗改装前12.350217.73721.4361.367改装后14.316419.14561.3371.237同期各项指标调动百得分15.92%7.94%-6.89%-6.87%


  由表二可知,超产辐度弘远于能耗辐度,节能率6.88%。这是在特等炉到达的新指标。由于援用了全纤维炉顶,调动了高炉热敏性,冷炉生火到出钢时日比从前缩短了近二小时,发作了显著的超产效益。1989岁首又将全纤维炉串换成群体灌溉,内帖50mm厚实的PMF(仍旧是平光焰烧嘴)。未粘帖时,燃气耗量2600m3/h,粘帖后降为2400-2450m3/h,节能率6-8%,从冷炉生火到出钢时,粘帖纤维比未帖前要提早1小时。上钢五厂在轧钢炮炼炉上也援用PMF系列,取代日本东芝电铸耐火资料企业的高温混合耐火纤维(NONOFRAX)做炮炼炉内衬。

  四、硅酸铝耐火纤维制品在全氢罩式炉上的应用
  冷轧带钢的罩式炉退火是冷轧板出产的重要工序之一。1988年,鞍钢冷轧薄板厂从外国引入40座全氢罩式炉时,高炉的耐火资料是援用轻质耐火砖和入口硅酸铝商品,经过几年的采用,觉察轻质耐火砖用于罩式炉存在不少事情。为此,在1993年重新引入36台全氢罩式炉的工程时,鞍钢冷轧薄板厂与鞍钢设计讨论院落以及 浙江欧诗漫晶体纤维有限企业协作一同生吞活剥发硅酸铝耐火纤维制品取代入口耐火资料以及轻质耐火砖,硅酸铝耐火纤维制品的应用技艺是依照国度科委条陈(国科发成字[1996]349号)关於下达<“九五国度科技劳动果实焦点推及方案指南工程>(二)中的新资料和新商品之97070101A立项的,重要援用多晶莫工业区石耐火纤维制品做热罩烧嘴地域炉衬取代轻质耐火砖做罩式炉炮炼罩烧嘴地域炉衬。援用这种硅酸铝耐火纤维制品经过自1995年5有份以来的投产采用,取而已可观的金融效益和社会效益。设备年功课时日调动了5640小时,年出产才能增长19740吨,节能效果为18%,同时改善了钢材商质量量。

  硅酸铝晶体纤维制品的重要特性:低导热率、抗热震、易抛光、低蓄热。
  重要机能:容重:200-600kg/m3
  采用气温:1500oC
  导热率(W/MoC);1000oC-0.16 1250oC-0.22 1350oC-0.25

  经过鞍钢冷轧薄板厂先期引入罩式炉几年来采用轻质耐火砖炉衬和晚期引入经过完善的全氢式炉采用硅酸铝耐火纤维复合预制块炉衬以及入口耐火资料炉衬的出产实习,能够得出下面定论:

  1、国产的硅酸铝晶体纤维真空成型块知足了全氢罩式炉炮炼罩烧嘴地域对耐火资料的请求,彻底能够取代入口的耐火资料。

  2、在用于全氢罩式炉炮炼罩烧嘴地域,与轻质耐火砖比照,硅酸铝晶体纤维真空成型块能够递加修少修炉时日,调动设备功课时日,调动出产才能,俭省资源,递加入口设备品备件消耗。

  3、采用硅酸铝晶体纤维真空成型块做全氢罩式炉烧嘴地域炉衬,金融效益卓著。

  为此,本钢、武钢等企业也接踵展开了全氢罩式炉的改装,援用硅酸铝纤维制品替外国入口耐火资料作炉衬,取而已 较好的采用效果。

  五、硅酸铝纤维在钟罩窑上的应用
  1989年12月浙江欧诗漫晶体纤维有限企业和国营九九九厂设计四所协作,搞了二台采用气温1400oC间歇式全纤维炉的钟罩窑,在该炉内衬资料是用硅酸铝纤维硬制品PMF-300系列(库容300kg/m3),它是援用硅酸铝纤维散棉参加特别黏结剂用真空吸滤制成,炉衬总厚实180mm,其中PMF制品炉顶选任70mm厚实,炉墙60mm厚实,经近二年高温接连运转,纤维炉衬完美,取而已非常显著的全面金融效益,节能率30%以上,调动成材率30-40%。该钟罩窑由于援用了PMF系列获取显著的技艺进步,到达了国际进步程度,1990年经过机电技艺审定,是机电部钟罩窑的示范炉。

  六、硅酸铝纤维制品在保温盖及地道窑、燃名节能间歇窑上的应用
  1、武钢三炼钢连铸钢包自转塔原设计的保温盖是援用浇注料,由于浇注料容严重(与纤维制品比照),在采用中易发作遗漏,危及平安。鉴于此,在1996年终援用硅酸铝纤维制品复合构造作保温盖。经过三年多来的实践采用,效果良好,能有效公开降钢水热损失,调动保温盖采用炉龄和平安性。

  2、江西省瓷器讨论所出产的燃名节能间歇窑曾经获国度适用新式专利,并多次荣获部省级大奖。该窑炉体援用硅酸铝纤维制品和轻质耐火砖复合构造,即把纤维制品用高温黏结剂帖在轻质砖墙头,直截接角光焰,历年来的采用结果阐明,多晶莫来厂纤维制品不单具有耐高温、热减少率小、蓄散热低、粘帖坚决、不掉渣及采用炉龄长等特性,而并且节能效果卓著,特别是在1450oC-1470oC其间的复原气氛下,该纤维制品仍能坚持良好的机能。无疑为瓷器热工设备的技艺发行和俭省资源制造了良好的前提,市场出路非常开阔。

  3、福建省德化达益窑炉资料应用技艺讨论所于1996年5月将硅酸铝纤维以及制品应用于瓷器地道窑、梭式窑的高温部位,其采用实例是:

  1996年5月将硅酸铝纤维及制品应用于德化汇盛瓷器有限企业地道窑。该窑为2500×400×600,烧制品为瓷器泰西小完具。改装前:烧成气温在1250-1350C,油料为零号柴油,公公斤瓷耗油量为0.2385,高温段表层气温为96oC,改装后,同样的烧成气温、油料和制品,公公斤瓷耗油量只要0.1852,高温段表层气温降至41oC,节油率达28.78%,并且采用迄今,高温段仍完美无损。
却在应用硅酸铝纤维和制品时,应依照烧成气温展开公允散布,做到金融可行,并相应地改善熄灭室的坐标和体积,经过三年多的采用,充沛论证其节能效果卓著、金融效益较好并且采用炉龄长,而并且“硅酸铝纤维在瓷器梭式窑应用”工程也于1998年3月被国度科委定为“1998年国度级科技劳动果实推及工程方案”(工程序号为98E061D7200074)。

  以上所举例的仅是几张在产业应用中颇为典型的硅酸铝纤维凡例。其它在鞍钢、武钢、包钢、马钢、济钢等各种冶炼炮炼炉,以及在化工、机器、瓷器、玻璃、五金、电子、战功等900多家企业与科研单们得到了深化的应用和尝新,实习论证:

  1、由于多晶来石纤维松多孔,具有导热参数低、黑度参数高的特性,加上其高温安定性和耐急冷急热性好,而今在高温炉窑顶用于工作面日趋深化,其节能效果非常显现著。

  2、硅酸铝纤维在高温炉窗采用时的节能效果比普通的耐火砖或者高温涂料节能效果好,节能量弘远于散热损失量,其缘由不单是由于递加了散热损失,而重要是由于增强了炉气对炉壁的对哄传热,使炉壁能得到更多的热量,再经过辐射传给物料,从而调动了物料的炮炼速度和出产才能。

  所以,采用硅酸铝纤维以及制品都取而已一样满足的节能效果,有效地带动了全国高温炉窑的轻型化的和技艺进步,特别是在当今高能值时期,更为国度的资源俭省作出了贡献。为此,浙江欧诗漫集团德清晶体纤维厂也被国度科委认定为《国度级焦点科技劳动果实推及方案》工程“硅酸铝纤维以及制品的出产和应用技艺”的技艺依托单位。
 

 



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