专利名称：一种致密型陶瓷纤维喷涂衬里及其施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷纤维喷涂衬里及其施工方法，尤其是一种致密型陶瓷纤维喷涂衬里及其施工方法，主要适用于各种工业窑炉的耐火衬里，也适用于塔、罐、容器外保温层的喷涂施工。
陶瓷纤维采用喷涂法施工是近几年发展起来的新型施工工艺。它克服了小块耐火纤维毡炉衬与针刺卷毯“Z”形折叠块衬整体性差、接缝多、易定向收缩产生贯通缝、施工难度大、工期长等缺点，有利于提高工业窑炉的热效率，为企业节能增效提供了一条很好的途径。但是，由于喷涂施工中的结合剂技术尚存在一些问题，因此目前陶瓷纤维喷涂衬里也存在着强度低，易遭受机械碰撞而损坏，怕水浸泡，抗热震差，修补难度大等问题。
本发明所提供的一种致密型陶瓷纤维喷涂衬里，由陶瓷纤维和高温结合剂组成，其中高温结合剂包含有Al2O3微粉，SiO2微粉，纳米级Al2O3粉，氨水和水，各组分的重量百分比为Al2O3微粉2.8-3.2％，SiO2微粉3.3-3.7％，纳米级Al2O3粉0.9-1.1％，氨水0.9-1.1％，外加剂适量，其余为水；各组分含量的百分数之和为100％。所述高温结合剂中还可以包含有纳米级ZrO2粉或纳米级SiO2粉。
本发明所提供的制作上述致密型陶瓷纤维喷涂衬里的施工工艺为首先通过专用喷涂设备对陶瓷纤维进行预处理，再用高压风机将其输送到喷枪中喷出，在喷枪周边均匀设置数个雾化喷嘴，将所述高温结合剂成品通过高压泵打入雾化室，通过雾化喷嘴喷出雾状结合剂，该雾状结合剂与喷枪中喷出的陶瓷纤维在空气中高速混合后，直接喷射至作业面，一次成型为致密型陶瓷纤维喷涂衬里。
由本发明所提供的致密型陶瓷纤维的喷涂衬里主要适用于无固体物料直接与炉衬接触的、无颗粒气流冲刷的各种工业窑炉的耐火衬里，也适用于塔、罐、容器的外保温层的喷涂施工。当本发明的致密型陶瓷纤维的喷涂衬里作为各种窑炉的耐火衬里时，散状陶瓷纤维棉在一次性整体喷涂过程中形成三维网络结构炉衬，它与其它施工方法形成的纤维炉衬及传统纤维喷涂施工方法形成的纤维炉衬相比，具有以下优点1、避免高温下产生定向收缩一提高了工业窑炉的热效率，延长纤维炉衬的使用寿命(比传统纤维喷涂衬里寿命延长3-5年)。
2、强度高、抗气流冲刷能力强—可抵抗轻微机械碰撞，不仅适用于辐射室等气流冲刷较弱的部位，而且适用于对流室、烟囱等气流冲刷较强的部位。
3、缩短工期—有效解决了工业窑炉异型部位的施工难题，加快施工速度，可在不拆除炉管的条件下施工。
4、抵抗水浸泡性能—衬里经高温烧结后，具有一定的抵抗水浸泡性能。
5、合理用材、降低成本—根据加热炉工况可采用多种纤维分层复合喷涂。
6、便于旧炉改造和局部维修—在石化行业现役的大量管式加热炉的节能改造和抢修过程中，无须拆卸原炉管即可做全纤维炉衬或在砖衬、浇注料炉衬表面喷涂耐火纤维表衬。
7、透气度小—可有效的阻止烟气侵蚀，提高抗烟气侵蚀使用性能。
8、抗热震性高—水急冷法试验50次无破损，提高频繁使用抗裂性能，延长使用寿命。
9、维修简便—局部或少量修补可在不使用设备条件下采用同种材质修补料人工进行直接修补。
高温结合剂的配制方法如
图1所示，将所述比例的Al2O3微粉、SiO2微粉，混合并搅拌均匀，加入氨水和水，放入不锈钢反应釜，并将纳米级Al2O3粉和外加剂一同放入不锈钢反应釜，在110℃温度下搅拌2小时，制成高温结合剂成品。
本实施例的致密型陶瓷纤维喷涂衬里的施工工艺如图2所示，首先通过专用喷涂设备对陶瓷纤维进行预处理，再用高压风机将其输送到喷枪中喷出，在喷枪周边均匀设置数个雾化喷嘴，将所述高温结合剂成品通过高压泵打入雾化室，通过雾化喷嘴喷出雾状结合剂，该雾状结合剂与喷枪中喷出的陶瓷纤维在空气中高速混合后，直接喷射至作业面，一次成型致密型陶瓷纤维喷涂衬里。
在上述施工工艺中，雾化室的空气压力为0.2-0.25Mpa，高温结合剂温润器的压力为0.3-0.4Mpa，喷枪距作业面表面的距离为0.5-1.0m；致密型陶瓷纤维喷涂衬里的体积密度为0.3-0.49g/cm。
实施例二由陶瓷纤维和高温结合剂组成的致密型陶瓷纤维喷涂衬里，高温结合剂包含有Al2O3微粉3.0％，SiO2微粉3.3％，纳米级AlO3粉0.9％，氨水1.1％，纳米级ZrO2粉和纳米级SiO2粉微量，外加剂适量，水其余，各组分含量百分数之和为100％。
高温结合剂的配制方法以及致密型陶瓷纤维喷涂衬里的施工工艺同实施例一。
实施例三高温结合剂包含有Al2O3微粉3.2％，SiO2微粉3.5％，纳米级Al2O3粉0.9％，氨水1.1％，水91.3％，外加剂适量。各组分含量百分数之和为100％。
高温结合剂的配制方法以及致密型陶瓷纤维喷涂衬里的施工工艺同实施例一。
权利要求
1.一种致密型陶瓷纤维喷涂衬里，由陶瓷纤维和高温结合剂组成，其特征在于所述高温结合剂包含有Al2O3微粉，SiO2微粉，纳米级Al2O3粉，氨水和水，各组分的重量百分比为Al2O3微粉 2.8-3.2％SiO2微粉3.3-3.7％纳米级Al2O3粉 0.9-1.1％氨水 0.9-1.1％外加剂 适量水 其余各组分含量百分数之和为100％。
2.根据权利要求1所述的致密型陶瓷纤维喷涂衬里，其特征在于所述高温结合剂中还包含有纳米级ZrO2粉或纳米级SiO2粉。
3.根据权利要求1所述的致密型陶瓷纤维喷涂衬里，其特征在于所述高温结合剂的配制方法为，将所述比例的Al2O3微粉、SiO2微粉，混合并搅拌均匀，加入氨水和水，放入不锈钢反应釜，并将纳米级Al2O3粉和外加剂一同放入不锈钢反应釜，在110℃温度下搅拌2小时，制成高温结合剂成品。
4.一种制作权利要求1所述的致密型陶瓷纤维喷涂衬里的施工工艺，首先通过专用喷涂设备对陶瓷纤维进行预处理，再用高压风机将其输送到喷枪中喷出，其特征在于在喷枪周边均匀设置数个雾化喷嘴，将所述高温结合剂成品通过高压泵打入雾化室，通过雾化喷嘴喷出雾状结合剂，该雾状结合剂与喷枪中喷出的陶瓷纤维在空气中高速混合后，直接喷射至作业面，一次成型致密型陶瓷纤维喷涂衬里。
5.根据权利要求4所述的致密型陶瓷纤维喷涂衬里的施工工艺，其特征在于所述雾化室的空气压力为0.2-0.25Mpa。
6.根据权利要求4所述的致密型陶瓷纤维喷涂衬里的施工工艺，其特征在于所述喷枪距作业面表面的距离为0.5-1.0m。
7.根据权利要求1所述的致密型陶瓷纤维喷涂衬里，其特征在于所述喷涂衬里的体积密度为0.3-0.49g/cm。
全文摘要
本发明涉及一种陶瓷纤维喷涂衬里及其施工方法，喷涂衬里由陶瓷纤维和高温结合剂组成，其中高温结合剂包含有Al
文档编号C04B35/80GK1458126SQ0312790
公开日2003年11月26日 申请日期2003年4月23日 优先权日2003年4月23日
发明者孙庆安, 殷卫江, 李宇峰, 王晓宇 申请人:北京嘉邦环保工程技术有限责任公司