工業(yè)煙囪用什么材料做的
一、主體結(jié)構(gòu)材料
主體結(jié)構(gòu)材料是煙囪的 “骨架”,需同時(shí)承擔(dān)自身重量、風(fēng)荷載、地震荷載,以及煙氣長期侵蝕,主流材料包括磚砌體、鋼筋混凝土、鋼材三類,另有少量特殊場景使用的復(fù)合材料。
1. 磚砌體材料
磚砌體是傳統(tǒng)工業(yè)煙囪材料,多用于中小型鍋爐、陶瓷窯爐等低溫(煙氣溫度≤400℃)、低腐蝕場景(如燃用清潔天然氣、生物質(zhì)的設(shè)備),核心優(yōu)勢是成本低、施工技術(shù)成熟。
2. 鋼筋混凝土材料
鋼筋混凝土是中大型工業(yè)煙囪的主流材料,尤其適合高度 40-240 米、煙量大(如火電、水泥)、需長期承受風(fēng)荷載 / 地震荷載的場景,核心優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)、使用壽命長(20-30 年)、維護(hù)成本低。
3. 鋼材
鋼材是工業(yè)煙囪中 “靈活性最高” 的材料,尤其適合高溫(>600℃)、強(qiáng)腐蝕、附壁式安裝場景,核心優(yōu)勢是施工快(工廠預(yù)制 + 現(xiàn)場吊裝)、耐溫耐腐性可通過涂層優(yōu)化。
4. 特殊復(fù)合材料
部分極端場景(如超高溫、超強(qiáng)腐蝕)會(huì)使用復(fù)合材料,成本高但性能針對(duì)性強(qiáng),常見類型包括:
玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP):由玻璃纖維與樹脂(環(huán)氧 / 酚醛樹脂)復(fù)合而成,耐酸耐堿(適用于化工含 SO?、NOx 煙氣),重量輕(僅為鋼材的 1/4),但耐溫≤120℃,多用于中小型化工尾氣煙囪;
碳纖維復(fù)合材料(CFRP):抗拉強(qiáng)度是鋼材的 7-9 倍,耐溫≤250℃,耐腐蝕性極強(qiáng)(可耐受濃酸),但成本極高(約為鋼材的 10 倍),僅用于特殊場景(如核工業(yè)輔助煙囪、高端化工設(shè)備排煙)。

二、輔助功能材料
輔助材料雖不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)荷載,但直接影響煙囪的密封性(防漏煙)、保溫性(防結(jié)露腐蝕)、防腐性(延長壽命),是工業(yè)煙囪不可缺少的組成部分。
1. 內(nèi)襯材料
當(dāng)煙氣溫度超過主體材料耐溫上限,或腐蝕性強(qiáng)時(shí),需在筒身內(nèi)壁設(shè)置內(nèi)襯,核心作用是 “隔熱 + 防腐蝕”。
①耐高溫內(nèi)襯
澆注料:適用于 800-1400℃高溫(如鋼鐵轉(zhuǎn)爐、工業(yè)窯爐),材質(zhì)為高鋁澆注料或剛玉澆注料,厚度 100-200mm;
耐火磚:適用于 600-1200℃,材質(zhì)為黏土耐火磚或高鋁耐火磚,用耐火泥砌筑,灰縫≤3mm。
②防腐內(nèi)襯
耐酸磚:適用于化工、有色冶煉含酸煙氣(SO?、HCl),材質(zhì)為石英質(zhì)耐酸磚,用酚醛樹脂膠泥粘貼,耐酸率≥98%;
陶瓷貼片:適用于高溫強(qiáng)腐蝕(如 800℃含氟煙氣),材質(zhì)為氧化鋁陶瓷(硬度高、耐磨損),用磷酸鹽黏結(jié)劑粘貼,厚度 5-10mm。
2. 保溫材料
當(dāng)煙氣溫度高于露點(diǎn)溫度(通常 50-80℃)時(shí),若筒身外壁溫度過低,煙氣中的水汽會(huì)結(jié)露(形成酸性冷凝水,加速腐蝕),需在筒身外側(cè)或內(nèi)襯與主體之間設(shè)置保溫層。
①保溫材料
巖棉板:適用于溫度≤400℃,導(dǎo)熱系數(shù)≤0.04W/(m?K),厚度 50-100mm,成本低,多用于鋼質(zhì)煙囪外壁保溫;
硅酸鋁棉:適用于溫度≤1000℃,導(dǎo)熱系數(shù)≤0.035W/(m?K),厚度 30-80mm,耐高溫性能好,多用于內(nèi)襯與主體結(jié)構(gòu)之間(如混凝土煙囪內(nèi)襯間隙);
聚氨酯泡沫:適用于溫度≤120℃(如脫硫后低溫?zé)煔鉄焽瑁?,?dǎo)熱系數(shù)≤0.022W/(m?K),保溫效果極佳,但耐溫性差,需避免接觸高溫?zé)煔狻?/p>
②保護(hù)層材料
保溫層外側(cè)需做保護(hù)層(防止雨水滲入、機(jī)械損傷),常用鍍鋅鐵皮(厚度 0.5-0.8mm,適用于鋼煙囪)或抗裂砂漿 + 網(wǎng)格布(適用于混凝土煙囪外壁)。
3. 密封材料
煙囪的接口、預(yù)留孔需用密封材料封堵,防止煙氣泄漏(有毒有害氣體外溢)。
①耐高溫密封墊
石墨復(fù)合墊:適用于溫度≤600℃、中低壓(≤1.0MPa),耐酸耐堿,多用于鋼煙囪法蘭連接;
陶瓷纖維墊:適用于溫度≤1200℃,多用于高溫?zé)焽杞涌冢ㄈ缒突鸫u內(nèi)襯與主體結(jié)構(gòu)間隙)。
②密封膠 / 涂料
耐高溫密封膠:材質(zhì)為硅酮(耐溫≤300℃)或聚酰亞胺(耐溫≤500℃),用于填補(bǔ)混凝土裂縫、鋼煙囪焊縫縫隙;
瀝青密封膏:適用于混凝土煙囪施工縫(溫度≤150℃),成本低,密封性好,但耐溫性差。