以前加热炉所用的粘土砖、高铝砖的重量大、导热系数大,因而所需钢材多热损失也较大。这就需要研制一种质轻、导热系数小,节约能源。提高窑炉作业率;减轻设备良重,节约钢材;隔热效果好,提高热效率的轻质隔热耐火浇注料,以满足市场需要。
试制工艺
原料
由于步进梁式加热炉的炉床由活动梁和固定梁组成。活动梁是通过液压带动,反复向上、前进、下降和后退,使摆放在固定梁上的料坯连续前进,达到加热的目的。因而要求浇注料既要质轻、又要强度高。而用于烟道及换热器的隔热浇注料则要求具有较小的导热系数来降低热量损失、改善恶劣的工作环境,根 据以上要求,这次试验所使用高铝轻质多孔料,膨胀珍珠岩和膨胀蛭石为集料,矾土水泥为胶结剂,外加少量掺合料。理化性能参数如表1所示。
集料的粒度组成
集料的颗粒级配对隔热耐火浇注料的强度容重和施工时泥料的和易性均有较大的影响,这次试验的集料颗粒级配参数如表2所示。
配料及混合
隔热耐火浇注料采用重量法配料。将集料、结合剂、掺合料按配比准确称量,拌合后装袋发运至施工现场。施工现场可采用机械或人工混合。首先将干料混匀,然后按选定的加水量加水。充分拌合直至均匀。混好的料要及时施工,以防止水泥硬化,影响质量。
浇注料的理化性能
表1原料的理化性能
表2 集料颗粒级配
将拌合好的泥料成型为40mmX40mmX160mm的试块,检测其线变化、抗折强度、耐压强度、体积密度、气孔率。做导热系数的试样成型为Φ18OmmX2Omm的试块。测荷重软化的试块尺寸为Φ5OmmX5Omm。浇注料的理化性能指标如表3。
表3 浇注料的理化性能指标
应用
洛耐厂研制的隔热耐火浇注料已应用于大庆石化加氢裂化炉及从意大利引进的步进式加热炉成套设备上。在步进式加热炉上采用复合炉衬结构。烟道及烟道转换器采用LCR—1100和LCR—1000的复合结构,总壁厚150mm(LCR—1100层厚90mm,LCR—100层厚60mm)。梁架采用LCR—1300和LCR—1000的复合结构。总厚度210mm(LCR—1300层厚60mm,LCR—1000层厚150mm)。用捣固式或慢抹方式成型,经养护、烘炉后投入使用。各项性能均达到协议要求指标,完全可以取代进口浇注料。实践证明:该轻质隔热浇注料具有质轻、导热系数小。在使用中能节约能源,使窑炉作业率提高,减轻设备重量,节约钢材。由于隔热效果好,可减轻衬里厚度,便于安装,节约投资,为步进式加热炉提供了性能良好的、节能筑炉材料。
隔热耐火浇注料具有容重小,强度高,热处理后线变化小,导热系数小和节能等优良性能,完全满足步进式加热炉用耐火材料的要求。在加氢裂化炉和步进式加热炉上均取得良好的使用效果。