陶瓷纤维毯折叠模块.doc

陶瓷纤维毯折叠模块

陶瓷纤维毯折叠模块是采用甩丝法或喷吹法成纤，体积密度为128kg/m3的高铝，高纯，含锆不同类型材质的针刺毯，预埋装或不预埋装锚固件折叠压缩而成。模块纤维不含任何结合剂。
陶瓷纤维模块是一种多用途的高温隔热体。由于其具有广泛的适用性，而被应用于各种行业的热工设备上，与传统的浇注料和轻质隔热砖相比，陶纤模块具有不可替代的技术和经济优势。

分类温度
1260℃（23级） 1430℃（26级）

模块体积密度（128kg/m3毯，不含锚固件）
170 kg/m3，190 kg/m3，210 kg/m3，240 kg/m3

化学成分
1260℃级 Al2O3 SiO2
1430℃级 Al2O3 SiO2 ZrO

导热系数

各种体积密度的23级、26级陶纤模块的导热系数

标准规格 压缩边L×非压缩边W×厚度T　　　L×W×T
200mm 200mm 200mm
250mm × 250mm × 250mm
300mm 300mm 300mm
350mm 350mm 350mm
基本规格 300mm× 300mm ×T （200mm，250mm，300mm，350mm）
优点 ●　低体识密度
●　低蓄热量 在加热过程中吸热极低
●　优良的抗热震性能 有效抵御热起伏冲击
●　抗机械震动
●　节能
●　化学稳定性 化学纯度高不含腐蚀剂，不含结合剂。在加热过程
中不产生烟气等挥发物。
●　加热冷却周期短
●　无须烘炉及烧成
●　施工安装简便 材料柔韧，切割、装配、安装方便
●　降低炉衬里工程造价
●　维修方便
●　隔热性能优良

典型应用
冶金，陶瓷，玻璃，石化加热炉炉衬

安装固定
有各种不同的锚固结构形式供依据使用条件采用。陶纤模块可在无背衬下或有背衬下通过锚固件被固定在炉壁板锚固件上。
锚固件采用耐热合金。主要材质有：18-8（304），25-20（310S），20-32（800），23-60（601）。由于拥有多种固定模块的锚固结构，因此具有多种安装方法和安装形式。

陶纤模块选材
陶纤模块选材主要取决于下列参数：炉温，炉操作条件，化学侵蚀，机械应力。产品的最高使用温度取决于使用环境，一般在纯氧化气氛中，通常使用于低于分类温度100℃以下；在强还原气氛中，通常使用于低于分类温度200℃以下。

锚固件选材
锚固件材料的选用一般应根据锚固件所处的工作温度，以及是否直接与烟气接触而决定。当使用含硫燃料时，为防止烟气穿透模块，在冷壁板出现露点腐蚀，应对壁板涂以高温防腐蚀涂料，尤其是锚固件与炉壁板焊接根部处。

直接与高温烟气接触锚固件材质选择
使用温度℃

炉内气氛

≤750

≤900

≤1000

≤1100

＞1100
燃 气
1Cr18Ni9（304）
0Cr25Ni20
（310）
0Cr25Ni20
（310）
Cr23-Ni60
（601）
陶瓷支承
燃轻质油
1Cr18Ni9（304）
0Cr25Ni20
（310）
20Cr-32Ni
（800）
Cr23-Ni60
（601）
陶瓷支承
燃重质油
0Cr25Ni20
（310）
0Cr25Ni20
（310）
Cr23-Ni60
（601）
陶瓷支承
陶瓷支承

金属锚固件及支承件顶端最高温度限制
材 质
顶端最高温度℃
断面≤3mm厚
断面≥6mm厚
18-8不锈钢（304）
800
900
25Cr-20Ni型耐热钢（310）
1000
1100
20Cr-32Ni型耐热钢（800）
1000
1100
23Cr-60Ni型耐热钢（601）
1100
1200

结构设计
正确地设计陶纤模块衬里炉墙结构，不仅要考虑最为重要的温度条件，而且还要综合考虑炉内气氛，安装方法，检修维护条件等绪因素才能做出决定。确定陶纤衬里的结构形式的相互条件关系见下图。

温 炉内最高操作温度 　 耐热性
度 炉内温度变化状况 　 绝热性
条 加热制度 　 气密性
件 要求的外壁温度　　　
①　选定陶纤温度等级
②　选定结构形式
炉内气 炉内烟气成分 ③　选定锚固件材质
氛条件 燃料种类 ④　选定施工方法
炉内烟气流速

安 锚固形式
装 安装用具配置 结构稳定性
条 锚固件配置
件

维护维修条件

陶纤衬里结构选定条件关系图

MA型陶瓷纤维毯折叠模块

MA型陶瓷纤维毯折叠模块是将一定宽度和长度的陶纤毯，沿长度方向折叠成风琴状，然后将纤维毯折叠块按一定量预压缩，并在压缩状态下捆扎，保持陶纤模块处于压缩状态，同时预埋锚固件而成的。
MA型陶纤模块的安装基本方法，是使陶纤模块内预埋的锚固件中心孔穿入焊接在炉壁板上的螺柱后，用螺母固定；或使陶纤模块内预埋的锚固件中心孔直接穿入焊接固定在炉壁板上的膨胀卡子上。
MA型陶纤模块依其内预埋锚固件结构的不同形成多种型号。固定陶纤模块的螺柱及膨胀卡，依其焊于炉壁板方法的不同而分为手工焊型及专用焊枪型。
MA型陶纤模块是垂直炉壁安装的。
MA型陶纤模块的锚固件不被直接暴露于高温烟气之中。

MB型陶瓷纤维毯折叠模块

MB型陶瓷纤维毯折叠模块是将一定宽度和长度的陶纤毯，沿长度方向折叠成风琴状，然后将纤维毯折叠块按一定量预压缩，并在压缩状态下捆扎，保持陶纤模块处于压缩状态，同时预埋滑槽式框架等锚固件而成的。
MB型陶纤模块的安装基本方法，是使陶纤模块上预埋装的滑槽式框架插入已直接或间接固定于炉壁板上的滑块（或滑片、滑盘）上。
MB型陶纤模块是平行炉壁安装的。
MB型陶纤模块的锚固件不被直接暴露于高温烟气之中。

MC型陶瓷纤维毯折叠模块

MC型陶瓷纤维毯折叠模块是将一定宽度和长度的陶纤毯，沿长度方向折叠成风琴状，然后将纤维毯折叠块按一定量预压缩，并在压缩状态下捆扎，保持陶纤模块处于压缩状态。模块内没有预装锚固件。基本形式只有一种。
MC型陶瓷纤维毯折叠模块是穿刺锚固型，与各种不同形式的穿刺型锚固件相配合，构成多种不同的结构和安装方法。
MC型陶纤模块的安装基本方法，是边安装陶纤模块，边将锚固件支梁平行于炉壁刺入陶纤模块内，边用螺柱、螺母固定。
MC型陶纤模块可垂直或平行于炉壁安装。
MC型陶纤模块的锚固件基本不被直接暴露于高温烟气之中。

陶瓷纤维毯折叠模块

中国石化工程建设公司
2001．06

陶瓷纤维毯折叠模块技术要求

1.0 适用范围
本技术要求适用采用甩丝法或喷吹法成纤，体积密度为128kg/m3的普铝、高铝，高纯，含锆不同类型材质的陶纤针刺毯，预埋装或不预埋装锚固件折叠压缩而成的陶纤模块。
2.0 陶纤模块基本类型为：MA（中心孔锚固型），MB（滑块锚固型），MC
（穿刺锚固型）。
3.0 陶纤模块温度等级为：23级（1260℃），26级（1430℃）。
4.0 陶纤模块用材料
4.1 制作陶纤模块用毯应符合23级陶纤针刺毯及26 级陶纤针刺毯技术要求的有关规定。
4.2 制作陶纤模块用毯的体积密度至少应为128 kg/m3。
4.3 陶纤模块内预埋装的金属锚固件材质应为18-8 或规定的。
5.0 陶纤模块的加工制作
5.1 陶纤模块应采用厚度为20 或25 mm 陶纤针刺毯折叠加工成规定的尺寸，仅折叠皱褶面作为高温受热面。
5.2 制作陶纤模块时应对折叠边进行不完全预压缩 。压缩后陶纤模块的体积密度宜为190～230 kg/m3 （不含金属锚固件）。
5.3 MA（中心孔锚固型）及MB（滑块锚固型）陶纤模块应与预埋锚固件及安装用附件组装成套供应。
5.4 应对模块进行临时扎紧至规定尺寸，以便在安装前保持陶纤模块的压缩量和其尺寸、形状。
5.5 MA（中心孔锚固型）及MB（滑块锚固型）陶纤模块内永久金属锚固件应限制在距模块低温端三分之一模块厚度之内，并应嵌入足够的毯层内，以确保陶纤模块在各种使用条件下结构稳定。
5.6 MA（中心孔锚固型）及MB（滑块锚固型）陶纤模块内永久金属锚固件及安装用附件应符合规定的结构，尺寸和材质要求。
6.0 尺寸偏差
6.1 陶纤模块各面应平整，棱角分明，几何形状准确。MA（中心孔锚固型）陶纤模块内的套管应垂直背衬面安装在陶纤模块中心处，允许偏差为2 mm 。
6.2 陶纤模块外形几何尺寸应符合规定，尺寸偏差均为±2.5 mm 。
6.3 MA（中心孔锚固型）陶纤模块上的框架、支座或支撑件的孔中心应位于其
所处陶纤模块面几何尺寸的对角线相交中心处其偏差为2mm。
7.0 检验及试验方法
7.1 同一规格不超过500块的陶纤模块为一批。第一批陶纤模块任意取样3块，其余批次任取样6块作为试样进行检验分析。
7.2 制作陶纤模块用陶纤毯的取样制作方法、化学成分、加热永久线变化、体积密度、渣球含量、热导率、回弹性、抗拉强度的试验方法及要求应符合23级，26 级陶纤针刺毯技术要求的有关规定。
7.3 陶纤模块外形尺寸检验按YB845有关规定进行。
7.4 检验结果如有一项不符合规定，则应从同一批陶纤模块中再任意取双倍数量的试样进行该不合格项目的复检。复检结果即使有一项指标不合格，则该批模块为不合格产品。
8.0 质量证明文件
应附有技术监督部门签发的质量证明书。其应载明陶纤模块用陶纤毯的化学成分，体积密度，加热永久线变化，渣球含量，热导率、回弹性、抗拉强度，模块的外观质量、尺寸偏差、体积密度等项目的检验结果。
9.0 标记与包装
9.1 陶纤模块标记：陶纤模块安装固定类型，压缩边L×非压缩边W×厚度T。
9.2 应在陶纤模块受热面中线部位，沿压缩方向连续着50 mm宽温度等级识别标记色带，23 级普通硅酸铝纤维为黄色，26级微晶高铝、高纯硅酸铝纤维为兰色，26 级含锆纤维为红色。标记色带所用色料内不得含有铅锌等有害无素。
9.3 产品必须采用包装纸箱包装。每块陶纤模块应以塑料袋包装封口。箱内应有有效防潮、防松动措施。
9.4 包装箱上应载明制造厂名、产品名称、品种、规格、数量、质量及“防水”、“轻拿、轻放”字样或标记。

API 560 炼厂火焰加热炉关于陶纤衬里结构设计基本规定
7.4 陶纤结构
7．4．1 除烟囱、风道及炉底外，加热炉其它所有的区域均可采用层铺陶纤毯或陶纤模块结构。
7．4．2 层铺陶纤的热面层毯应为厚度至少25 mm、体积密度128 kg/m3的针刺材料。热面层采用陶纤毡板时，其应为厚度至少38 mm，体积密度240 kg/m3。背衬用陶纤毯，体积密度应为至少96 kg/m3的针刺材料。用于热面层陶纤毡板的规格：当热面温度为1093℃以下，最大为610 mm×610 mm；当热面温度为1093℃以上，最大为460 mm×460 mm。
7．4．3 任一层陶纤的使用温度应至少高于计算热面温度260℃以上。
7．4．4 层铺陶纤毯热面层的锚固部位距毯各边缘最大距离应为76 mm。
7．4．5 炉顶锚固件呈矩形排布时，其间距不应超过下列规定：300 mm宽毯，150 mm×230 mm；610 mm宽毯，230 mm×230 mm；910 mm宽毯，230 mm×250 mm ；1220 mm宽毯，230 mm×270 mm。
7．4．6 炉墙锚固件呈矩形排布时，其间距不应超过下列规定：300 mm宽毯，150 mm×230 mm；610 mm宽毯，230 mm×300 mm；1220 mm宽毯，270 mm×300 mm。
7．4．7 不被炉管遮蔽处的金属锚固件应用陶纤顶盖完全覆盖或用可塑料陶纤填充陶瓷杯对其予以保护。
7．4．8 当烟气流速超过12.2 m/s时, 陶纤毯不得用作热面层。当烟气流速超过12.2 m/s时, 应采用湿毡，陶纤毡板或陶纤模块，但烟气最大流速限制为24.4 m/s。当烟气流速超过24.4 m/s时，要求采用浇注料或外衬。
7．4．9 陶纤毯的最长边应顺同气流方向安装。热面层为陶纤毯时，所有接缝应为塔接结构。塔接口应顺同气流方向。热面层为陶纤毡板时，所有的接缝应为密封的对接结构。
7．4．10 作背衬用的陶纤毯应对接安装，并且接缝处25 mm是处于压缩状态。各逐层毯的所有接缝应是错开的。
7．4．11 陶纤模块应立砌排布带折毯压条安装。
7．4．12 为避免由于收缩出现缝隙，陶纤模块的排布顺序结构应使每一接缝边缘均处于被压缩状态。
7．4．13 用于炉顶部位的陶纤模块应设计为，锚固固定件的固定区域应至少为陶纤模块宽度的80％。
7．4．14 应在陶纤模块安装之前，将锚固件固定在炉壁板上。
7．4．15 陶纤模块内的锚固固定件装配部位应位于距模块冷面最大距离50mm处。
7．4．16 陶纤模块内的锚固固定件材质至少应为TP304型不锈钢。
7．4．17 当燃料中硫含量超过10 ppm，采用陶纤结构时，炉壁板内侧面应涂保护涂层防止腐蚀。保护涂料应适用于177℃使用温度。
7．4．18 燃料中硫含量超过500 ppm时，应设置TP304型不锈钢箔阻气层。阻气层应位于，在各种操作条件下至少高于计算露点温度56℃以上的部位处。阻气层边缘应搭接，边缘及穿剌部位应密封。
7．4．19 燃料中重金属总含量大于100 ppm的加热炉不得采用陶纤衬里结构。
7．4．20 设有吹灰器、蒸汽喷枪、水清洗设备的对流段不得采用陶纤结构。
7．4．21 应在炉壁板涂保护涂层之前，安装锚固件。保护涂层应覆盖锚固件，而其未被覆盖部分应处于露点温度以上。
陶瓷纤维毯折叠模块系列

陶瓷纤维毯折叠模块基本类型是依据其安装方法不同而进行分类。共分A、B、C三大类型。
A型----中心孔锚固型
在陶纤模块中心部位用螺柱、螺母或膨胀卡，将其固定。

B型----滑块锚固型
将陶纤模块上滑槽式框架插入滑块，将其固定。

C型----穿刺锚固型
用穿刺型锚固件将陶纤模块固定。

MA 型陶瓷纤维毯折叠模块
模块类型
模 块 简 图
模块内预埋件
安装固定件

MA1Ⅰ

框架Ⅰ，吊架Ⅰ

手工焊型螺柱
螺柱Ⅰ～Ⅴ
螺母M12

MA1Ⅱ

框架Ⅱ，吊架Ⅰ

专用焊型螺柱
螺柱ⅠAW ～
ⅤAW M10
螺柱ⅠBW ～
ⅤBW M10
螺母M10

MA1Ⅲ

框架Ⅰ，吊架Ⅱ

手工焊型螺柱
螺柱Ⅰ～Ⅴ
螺母M12

MA1Ⅳ

框架Ⅱ，吊架Ⅱ

专用焊型螺柱
螺柱ⅠAW ～
ⅤAW M10
螺柱ⅠBW ～
ⅤBW M10
螺母M10

MA2Ⅰ

框架Ⅰ（嵌入），
吊架Ⅰ

手工焊型螺柱
螺柱Ⅰ，
螺柱Ⅱ～Ⅴ
螺母M12

MA2Ⅱ

框架Ⅱ（嵌入），
吊架Ⅰ

专用焊型螺柱
螺柱ⅠAW ～
ⅤAW M10
螺柱ⅠBW ～
ⅤBW M10
螺母M10
MA 型陶瓷纤维毯折叠模块
模块类型
模 块 简 图
模块内预埋件
安装固定件

MA2Ⅲ

框架Ⅰ（嵌入），
吊架Ⅱ

手工焊型螺柱
螺柱Ⅰ～Ⅴ
螺母M12

MA2Ⅳ

框架Ⅱ（嵌入），
吊架Ⅱ

专用焊型螺柱
螺柱ⅠAW ～
ⅤAW M10
螺柱ⅠBW ～
ⅤBW M10
螺母M10

MA3Ⅰ

梭型支撑件Ⅰ
专用焊型螺柱
螺柱ⅠAW ～
ⅤAW M10
螺柱ⅠBW ～
ⅤBW M10
螺母M10
膨胀卡Ⅰ专用焊型
膨胀卡Ⅱ手工焊型

MA3Ⅱ

梭型支撑件Ⅱ

手工焊型螺柱
螺柱Ⅰ～Ⅴ
螺母M12

MA4Ⅰ

蝶形支架

膨胀卡Ⅰ专用焊型
膨胀卡Ⅱ手工焊型

MA4Ⅱ

蝶形支架

专用焊型螺柱
螺柱ⅠAW ～
ⅤAW M10
螺柱ⅠBW ～
ⅤBW M10
螺母M10
MB 型陶瓷纤维毯折叠模块
模块类型
模 块 简 图
模块内预埋件
插 入 件 简 图

MB1Ⅰ

框架Ⅲ
吊架Ⅰ

滑片

滑盘

滑块

MB1Ⅱ

框架Ⅲ
吊架Ⅱ

MB2Ⅰ

框架Ⅲ（嵌入）
吊架Ⅰ

MB2Ⅱ

框架Ⅲ（嵌入）
吊架Ⅱ

MC 型陶瓷纤维毯折叠模块
模块类型
模 块 简 图
穿 刺 件 简 图

MC

模块内无预埋件
安装固定件
专用焊型螺柱
螺柱ⅠBW ～ⅤBW M10
螺母M10

支架A 型

支架B型

支架C型

支架D型

MC 型陶瓷纤维毯折叠模块
模块类型
模 块 简 图
穿 刺 件 简 图

MC

模块内无预埋件
安装固定件
专用焊型螺柱
螺柱ⅠBW ～ⅤBW M10
螺母M10

支架E 型

支架F型

支架G型

支架H型

陶瓷纤维毯折叠模块衬里结构

MA、MB型陶纤模块的金属锚固件，可分为两部分：一部分是折叠模块本体内的组装件，另一部分是陶纤模块本体外的焊于炉壁板上的金属锚固件及其附件。MC型陶纤模块本体只是折叠毯块其内无组装件，只有其本外金属锚固件。
陶瓷纤维毯折叠模块是由陶纤模块本体外焊于炉壁板上的金属锚固件固定在炉壁板上。
固定陶瓷纤维毯折叠模块的金属锚固件布置应由陶纤模块本身结构及其尺寸确定。
陶瓷纤维毯折叠模块结构衬里的陶纤模块排布可分为同向顺排及拼花交叉两种形式。

陶纤模块同向顺排排布衬里结构 陶纤模块拼花交叉排布衬里结构

MA、MB型陶瓷纤维毯折叠模块可同向顺排排布也可拼花交叉排布；MC型陶瓷纤维毯折叠模块仅可同向顺排排布。
陶纤模块同向顺排衬里结构是沿陶纤模块折叠方向顺次同向成排排列。相邻排之间为补偿陶纤模块非压缩边加热后出现收缩缝，必须用同温度等级的折叠毯经对折压缩挤紧，以补偿收缩。当这种结构应用于炉顶时，必须用耐热合金制作的Π型钉将陶纤折毯与陶纤模块固定，以利下排陶纤模块的安装。

陶纤模块同向顺排排布折叠毯及∏型钉
陶纤模块拼花交叉衬里结构是按一块陶纤模块折叠边与相邻的另一块陶纤模块非压缩边拼花交叉式排列，相互抵消相邻陶纤模块收缩量，这种排布特别应注意避免陶纤模块交角处的窜气缝。
陶纤模块结构衬里之间拐角衔接缝，对于使用温度在980℃以上的工况，无论陶纤模块是同向顺排排布还是拼花交叉排布，也无论衔接处陶纤模块是压缩边还是非压缩边，相连接处必须压缩铺衬同一温度等级的折叠陶纤毯，避免因陶纤模块加热后收缩使直缝扩大。

1---陶纤模块 2---陶纤折叠毯 1---陶纤模块 2---陶纤折叠毯

同向顺排 拼花交叉
陶纤模块结构衬里间拐角连接

陶纤模块结构衬里与砖砌体或其它材料的炉衬之间衔接缝，无论陶纤模块是同向顺排排布还是拼花交叉排布，也无论衔接处陶纤模块是压缩边还是非压缩边相接，拐角衔接缝连接处必须压缩铺衬同一温度等级的折叠陶纤毯，避免因陶纤模块加热后收缩使直缝扩大，防止造成热损失增加及钢结构的损坏。

1 ---背衬 2 ---砖砌体 3 ---陶纤模块 4---折叠陶纤毯
同向顺排排布陶纤模块砌体与砖砌体拐角连接缝

1 ---背衬 2 ---砖砌体 3 ---陶纤模块 4---折叠陶纤毯
拼花交叉排布陶纤模块砌体与砖砌体拐角连接缝

1 ---背衬 2 ---砖砌体 3 ---陶纤模块 4---折叠陶纤毯
同向排布陶纤模块砌体与砖砌体直接连接缝

1 ---背衬 2 ---砖砌体 3 ---陶纤模块 4---折叠陶纤毯
同向排布陶纤模块砌体与砖砌体直接连接缝

陶瓷模块可与不同隔热材料的背衬构成复合结构炉衬。
由陶纤模块和其他隔热材料构成的复合炉衬应根据炉衬热面的设计、操作温度，工作环境等综合工况设计炉衬厚度。炉衬材料可采用不同材质，不同形态的材料，如轻质隔热浇注料，陶纤毯、毡板或硅酸钙板。

1---陶纤模块衬里 2---背衬 3---螺柱 4---螺孔垫片 5---螺母
MA型陶纤模块复合衬里

1---陶纤模块衬里 2---背衬 3---螺柱 4---螺孔垫片 5---螺母
MB型陶纤模块复合衬里

1---陶纤模块衬里 2---背衬 3---螺柱 4---螺孔垫片 5---螺母
MC型陶纤模块复合衬里

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