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钢纤维增强耐磨浇注料在硫化氢燃烧炉中的使用

发布日期: 2018-11-06 13:37:10    阅读量(135)    作者:

近年來,用熔抽耐热不锈钢纤维增强耐火材料的应用已初具成效。耐热钢纤维增强浇注料是一种新型的高韧性耐火材料。由于加入了耐热不锈钢纤维使耐火材料的抗热震性、抗机械冲击性能可提高2倍以上。韧性提高20?30倍。具有很高的抗磨、抗裂、抗剝落性能,与同素质耐火材料相比。可延长使用寿命2?6倍.由于这一新材料产生的巨大经济效益,因此越来越受到人们的重视,分析燃烧炉的生产工况,我们认为采用此新型耐火材料是可行的。

(一) 加人钢纤维的效果从有关资料査得,溫度超过钢纤维熔点的热面.只要其厚度不超过耐火材料总厚度的1/3。钢纤维的增强效果依然存在。

我们采用的GD446钢纤维,材质是不锈钢。其熔点温度是1425?1510℃.炉中介质的燃烧温度是1250℃:,保证在1/3厚度处温度<1425℃。即使瞬间超温,也不致于影响强度。另因采用的是不锈钢,含有Ni、Cr.使钢纤维表面形成一层很稳定的保护膜.

与普通耐火材料相比,加入钢纤维总成本自然要增加,但应从价格/效益的比率角度衡量,从美国资料看,只要使用寿命增加一倍。

(二)铜纤维和耐火材料的配比

从增加耐火材料的强度理论考虑,加入钢纤维的浇注料级配比应作一些调整*(1)骨料中细料比例作适当增加.并采用高标号水泥;(2)粗骨料的最大顆粒尺寸可能小于10mm3)高强度低水泥浇注料中加钢纤维增浬效果显著。本设汁采用CAG-1浇注料;细、粗骨料比例进行了合理调整,最大祖骨料尺寸<15mm。

(三)钢纤维的选择

这是一个关键问题,钢纤维的选择应从强化机制、合金的性能、施工要求、使用环境四方面考虑.

1、纤维的尺寸从理论公式看.似乎长径比L/d越大韧性越好.但施工中L/d>100时。纤维会聚成团,这样不但纤维分布不匀;还会弱化强度.钢纤维太细。则容易烧坏;太粗。在相同占有率的情况下会减少纤维的分散率.此外还应考虑到长度效能系数及界面粘结强度,纤维长度不能太短.综上数据和理论.本设计中GD446钢纤维长度足25mm,直径是0。4?0。6mm,长径比为42?62.5.

2、形状和外观合理选择钢纤维的形式状和外观,是提高粘结强度的关键.也就是提高钢纤维和耐火材料基体之问的促班力.由于熔抽不锈钢纤维的表面祖糙.它与耐火材料之间握裹力比光滑表面的拉丝剪坊钢纤维大.是它的1.2谘倍.与具有波浪状的钢纤维相同。当然如果选择带构的纤维是最合适的.可以获得用量少、增强增轫的好效果。但由于熔抽耐热不锈钢纤维的加工工艺简单.价格比带钩纤维便宜2?3倍。所以设计中我们采用的是熔抽耐热不锈钢。

3、纤维体积占有率(或体积含量)从有关公式可见,钢纤维耐火材料的强度和韧性都随著体积含有量的增加而增加。但从实际施工和应用出发,纤维含有量过高会给施工带来困难,降低了耐火材料的耐高温性能、同时也增加了成本.从有关理论和实践得知。钢纤维的加入量应控制在2%?5%(重量比)。本设计钢纤维加入量为4%.

4、钢纤维材质的选择 在选择增强耐火材料用钢纤维的合金时,必須考虑两个主要因素(1)高温和热循环工作条件(2)腐蚀气氛.因此钢纤维必须采用具有高温高强度、高溫抗腐蚀的耐热不锈钢合金.本炉子中钢纤维耐火衬料的工作温度是1250℃;工作环堍中含大量H2S、S是单面受热的。另外综合经济因索,我们采用的是能抗硫腐浊GD446钢纤维.

钢纤维浇注料是一种新型的增强浇注料。在我院设计中还是首次采用,用于燃烧炉也是初次尝试。使用一年多情况是良好的,但有待更长时间的考验.在钢纤维增强浇注料的应用工作方面,还有许多细致工作要做。

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