整体模块在石化行业的应用

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1、整体模块在石化行业的应用　　摘要：继陶瓷纤维折叠模块在国内石化行业成功应用数十年后，随着国外先进产品在国内的不断推广及应用，新产品―整体模块也已在国内石化行业成功推广及普遍认可。它完全颠覆了传统折叠模块的生产工艺，利用精密的针刺设备、吸虑系统和旋转压制、水切成型的理念，将陶瓷纤维棉整体针刺，生产线上完成电脑切割。其均匀性、耐热性和保温效果，完全可以满足石化行业客户对更高热效率隔热方案的需求，是工业窑炉和设备耐火、保温的另外一种好的选择。　　关键词：整体模块；绝热均匀；石化行业；炉衬　　中图分类号：TP273文献标识码：A　　0.前言　　继陶瓷纤维折叠模块在石

2、化行业成功应用数十年后，随着国外先进产品在国内的不断推广及应用，新产品―整体模块也已在国内石化行业成功推广及普遍认可。它完全颠覆了传统折叠模块的生产工艺，利用精密的针刺设备、吸虑系统和旋转压制、水切成型的理念，将陶瓷纤维棉整体针刺，生产线上完成电脑切割。其均匀性、耐热性和保温效果，完全可以满足石化行业客户对更高热效率隔热方案的需求。通过近几年公司对该产品的不断研发及探索，整体模块的性能指标已经达到国际领先水平，目前在国内多家石化行业的制氢转化炉、乙烯裂解炉等高温加热炉上已经成功应用。　　1.整体模块介绍6　　整体模块是由两片整体预制棉坯切割块、通过两根远离热

3、面的、横置于模块中的不锈钢插管连接、固定到专用锚固件上组装而成。通过螺栓螺母将锚固件固定到炉壁板，从而将模块固定。模块的冷面能够紧贴炉壁，完全可以维持结构的完整性和锚固件的支撑性能，如图1所示。　　2.整体模块性能独特点　　作为一种工业窑炉炉衬的新材料――整体模块，具有6个方向均可压缩，也就是六面具有膨胀性，是一种组装、切割及安装非常快速、简易的产品，即适合大面积平面结构，又利于异型部位的切割安装，使用效果良好的耐火、隔热保温产品。　　（1）结构新颖，整体性强。全纤维定型，特殊锚固件固定，六面（前、后、左、右、中心两面）均可压缩、均可膨胀。整体纤维材料，易于

4、切割，并适合现场开口及切槽，是窥视孔、炉管密封件、烧嘴砖等特殊形状的部件最理想的基材，尤其适合应用于拐角等异型部位，如图2所示。　　（2）体积密度灵活可控。模块体积密度为128kg/m3～240kg/m3。最高可达240kg/m3，比传统折叠模块高出10%～25%，可减缓高温（1300℃）下纤维的收缩，避免块间缝隙的产生，同时抗气流冲刷能力有所提高。采用整体棉坯制作而成的整体模块，每块的体积密度都完全相同，避免了传统的折叠模块因为折叠数的限制而产生的体积密度差。施工后炉衬更加均匀，保温效果提高。　　（3）导热系数小，绝热均匀。相比传统的折叠模块而言，整体模块

5、采用整体纤维棉坯切割而成，工艺决定了纤维三维立体分布，明显比折叠模块纤维毯的层状布棉更加合理，导热系数比折叠模块降低10%～15%。6　　整体模块安装后从热面到冷面的缝隙要少很多。折叠模块通常有8到10个折叠波，每个折叠波的位置都有可能产生纤维收缩缝，从而造成收缩缝隙和外壳温高受损的隐患。整体纤维模块在每一个独立的组件两侧只有一个接缝，并具有压缩性，产生收缩开口的几率明显降低。　　（4）抗风蚀性能强，高温下抗粉化。生产过程中加入一种特别的润滑剂。在高温环境下，这种润滑剂会迅速使整体模块从一种相对柔软、容易压缩的大块结构产生硬化，转化成为一种有相当强度、整体无

6、缝的、类似于木质的块砖结构，从而高温下不粉化，更耐气流冲刷，最高可达40m/s～45m/s（气流速度）。特别适用于耐磨损或撕裂损伤严重拐角、贯通立柱、烟道出口等气流冲刷大、异型的部位。　　（5）电脑切割，尺寸精确。传统的折叠模块基本采用手工折叠的方式加工，而整体模块引进国外最先进的电脑绘图切割系统，完全实现了自动切割，加工尺寸公差控制在更小的范围内。　　（6）施工维修简便。如采用专用的自动熔接枪，无须画线、焊钉及手工安装等烦琐工序，只要手指扣板机即可熔钉、拧紧螺母和检查每一根螺钉焊接质量，提高了施工和维修效率；如需衬里局部维修时，模块更换方便。　　（7）使用

7、寿命长。特殊的安装工具，确保了安装的牢固性；特殊的结构形式，确保了安装时每块模块的压缩比例；整体结构确保了炉衬高温不产生缩放；更延长了炉衬的使用寿命和抗风蚀效果。　　（8）使用范围广。整体模块由高纯度的原材料制造而成，分为中温级纤维（氧化铝―氧化硅）、高温级纤维（氧化铝―氧化硅―6氧化锆）。可满足热工设备从600℃至1350℃不同温度档次的保温隔热使用要求。　　3.整体模块在石化行业应用　　随着国内节能减排各项政策的出台，石化行业也陆续展开新型节能炉衬的设计及选用，考虑以节能降耗为理念，将外壁平均温度要求从传统的小于80℃降到75℃（或70℃）以下。其中在陶

8、瓷纤维模块衬里的基础上，引入导热系数更小的保温材料―