傳統(tǒng)的變換爐內(nèi)襯,多采用重質(zhì)耐火材料,外壁用珍珠巖保溫。由于重質(zhì)的耐火材料體積密度大,絕熱性能差、導熱系數(shù)高、內(nèi)襯厚度300~350mm左右,致使設(shè)備的外壁溫度很高,需作很厚的外保溫。由于變換爐中濕度大、造成內(nèi)襯開裂甚至剝落,有時裂縫貫通直達塔壁,縮短筒體的使用壽命。以下是變換爐改用全硅酸鋁耐火纖維磚做內(nèi)襯,變外保溫為內(nèi)保溫,具體介紹如下。
1 內(nèi)襯基本結(jié)構(gòu)
變換爐在工作壓力0.8MPa,氣體流速不大、沖刷輕、介質(zhì)溫度不高,這些基本條件為淘汰重質(zhì)耐火材料采用硅酸鋁耐火纖維磚結(jié)構(gòu)提供了可能。用此磚作塔設(shè)備內(nèi)襯,僅需以粘結(jié)劑錯縫粘貼即可,在粘貼過程中,磚的各面均應涂滿粘結(jié)劑,并在頂部封頭還應以抓釘配合施工,以防脫落。
2 施工要領(lǐng)
(1)除銹 塔內(nèi)壁除銹要干凈徹底無遺漏。
(2)粘貼 在各人孔或工藝管口處的磚要切開,不得漏涂粘結(jié)劑。
(3)修補 全部粘貼完畢后,要進行烘爐,約需24小時,此時進行內(nèi)壁修補,并對磚表面做最后1次粘結(jié)劑涂刷,這很重要。
(4)烘爐 根據(jù)使用的烘爐燃料,設(shè)計制定合理的烘爐曲線,進行烘爐。
3 與重質(zhì)耐火材料相比的優(yōu)點
(1)節(jié)能效果明顯 采用硅酸鋁耐火纖維磚后,因其絕熱性能優(yōu)良,導熱系數(shù)很小,熱損失少,壁溫很低,在短暫停車間休時,爐內(nèi)觸媒溫度下降速率很小,開車升溫快,甚至無需使用電爐。
(2)提高變換爐設(shè)備能力 對同一規(guī)格的變換爐,采用硅酸鋁纖維磚作內(nèi)襯比用耐火磚或澆注料增加塔內(nèi)有效容積40%,從而增加了觸媒裝填量,降低了觸媒層壓差,提高了設(shè)備能力。
(3)減輕變換爐設(shè)備自重 由于硅酸鋁纖維磚的容量為220~250kg/m3,而耐火磚或澆注料的容量不小于2300kg/m3,比使用重質(zhì)耐火材料作內(nèi)襯減輕自重80%左右。
(4)減少設(shè)備外保溫厚度 在一定條件下,設(shè)計合理的硅酸鋁纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)襯厚度,可減少外保溫層厚度甚至取消外保溫,在作者設(shè)計的另外項目的吹風回收燃燒室中,已完全取消了外保溫,效果很好。
(5)減少基建投資 較輕的設(shè)備自重,減少了土建工程量,降低了基建投資。
(6)便于施工 由于硅酸鋁纖維結(jié)構(gòu)單位體積重量只有重質(zhì)耐火材料的1/10左右,勞動強度大大降低,工期比用磚或澆注料減少70%左右。
4 材料選擇及烘爐制度
(1) 材料 要求高溫粘結(jié)劑的常溫和高溫粘結(jié)性能都很強,粘結(jié)時間在60~120秒,高溫抗壓強度高。硅酸鋁耐火纖維磚應滿足以下條件:容重220~250kg/m3;渣球含量≤5%;含水率≤1.5%,使用溫度≤1100℃。
(2) 烘爐制度 烘爐可以對爐子的供熱、空氣循環(huán)、水冷系統(tǒng)、工作溫度和制造質(zhì)量進行檢驗,所以必須制定科學合理的烘爐曲線。