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  • 多晶莫来石纤维在步进式加热炉上的应用-马钢高速线材厂
  • 发布日期: 2010-07-26
  • 内容提要:
  • 多晶莫来石耐火纤维,国内近年来开发的新一代纤维轻质耐火材料,它具有导热率低、耐火度高,隔热性能好等优点。同时,它还具有很好的抗热震性和高辐射率。通过使用证明,其高温热稳定性好。是一种可靠的节能型耐火材料。
  • 一、 设备情况:
  • 我厂加热炉是由意大利ITALIMPIANTI公司设计,与从德国SMS公司引进的高速线材轧机配套,是整个生产线上唯一的一座加热设备,也是国内引技术建成的第一座步进梁、底组合式加热炉。炉底有效面为252平方米。燃料使用高焦混合煤气,并配有空、煤气双预热的热能回收系统。炉子额定产量为120吨每小时。加热炉是我厂生产的关键设备,也是耗能大户,其运行情况的好坏,直接影响高线厂正常生产。它对全厂的能源消耗起着举足轻重的作用。长期以业,由于受到本公司的锭型限制,从方坯连轧厂送到我厂的方坯短、比例过大,通常占25%以上,受其影响,造成每一根钢坯的轧制节奏快,导致钢坯在炉内的加热时间不足。为了追求产量,只好提高炉温,时常加热段和均热段的炉温要烧到1300℃。加之,短尺坯的原因,部份炉顶和炉底处于“空烧”状态,大大的缩短了炉顶的使用寿命。曾经多次发生因炉顶被烧红,甚至烧穿串火,而被迫停产抢修的情况,严重的影响了生产的正常运行,给公司造成直接经济损失成了不必要的经济损失。
  • 二、 粘贴多晶莫来石纤维:
  • 为了解决炉顶工作寿命短的问题,我厂利用加热炉中修,于1998年5月委托浙江欧诗漫集团德清晶体纤维厂,采用该厂的多晶莫来石纤维,对加热炉的高温区表面内进行粘结。纤维粘贴厚度为50mm,覆盖整个炉顶面积约100平方米。具体施工方法是在粘贴前,先将炉顶内表面的灰、渣清扫干净。应注意的是,该道工序的工作质量,直接影响纤维的粘贴质量。然后,将配好的粘结剂,分别涂到炉顶表面和多晶莫来石纤维块上。采用轻轻挤压的方法,使两者结合,粘牢。整个施工仅用6小时,总费用7万元。
  • 三、 使用效果:
  • 由于是在老炉顶表面上粘贴,其表面结灰、结渣,表层材料老化,一次性清扫不彻底等原因,纤维在使用7个月后,有此发生脱落。尽管使用时间不长,但已在提高炉体寿命,降低能源消耗,改善劳动条件和操作环境等方面取得了明显的效果。主要表现在以下几个方面:
  • 1、降低能耗:
  • 年份 6 7 8 9 10 11 12 平 均单 耗GJ/T 吨 钢节 能GJ/T 节能率%
  • 1997 1.85 1.75 1.65 2.12 1.65 1.66 1.77 1.779 0.264 14.86
  • 1998 1.199 1.441 1.642 1.451 1.678 1.665 1.527 1.515
  • 从表中可以看出,粘贴多晶莫来石纤维前后一两年同一个时期内,其吨钢单耗差别较大,平均吨钢节能0.264 GJ/T,节能率为14.86%,总节能量76134.5吉焦,(按马钢当年能源价格9元每吉焦计)折合人民币68.52万元,经济效益很可观。虽然在此期间,在节有工作方面,我们也采了采取了一些其他措施,如各生产班组开展“节能劳动况赛”,加强现场加热操作的指导,开展职工技术培训工作等。但是粘贴多晶莫来石纤维这一技改工作是起了主要作用的,功不可抹。
  • 2、提高炉体寿命:
  • 过去加热炉炉顶耐火层,使用的是本公司生产的普通粘土浇注料,因炉顶部分“空烧”局部温度过高,造成耐火层粉化、开裂、脱落较严重,使用寿命一般不超过一年半。粘贴纤维后,使耐火烧注层,不直接与火焰接触,改善了工作条件。在今年一月跨年度中修期间我们进炉内观察,炉顶表面平整,完好无破损及局部脱落现象,证明粘贴纤维确实可延长炉顶寿命。到目前为止炉顶已使用2年半时间,如果继续粘贴纤维估计可使用到4年,无需大修。这样便可节约一次炉顶大修的材料和施工费用约30万元。
  • 3、改善工作环境:
  • 为了搞清使用多晶莫来石纤维前后的炉顶外表面温度变化情况,我们专门委托公司能环处,对炉顶外表面进行检测,结果请见附件《检测报告》。
  • 在相同的炉温条件下,所测结果不同,经过对炉顶20个点的表面测量温度,粘纤维后,,炉顶外表平均降约为30℃,这给加热工现场巡检操作带来了极大的方便,也使维护、检修工作处理故障时的劳动强度大大降低,受到工人同志的普启遍欢迎。
  • 4、保温时间缩短:
  • 由于我厂生产短尺坯的比例过大,加热节奏常常跟不上轧制节奏,过去每轧钢1-2小时可保温约10分钟时间,粘纤维后,由于增强了炉内辐射强度,使加热保温时间从原来的10分仲减小到5分钟,不但提高了产量和轧机作业率,同时也减少了氧化损失,使钢坯加热质量得到了提高。
  • 四、 小结
  • 通过对多晶莫来石纤维的实际应用,我们认为该产品,确实是一种综合技术经济效益显著的轻质隔热耐火材料。对于轧钢加热炉来说,推广使用多晶莫来石纤维,在延长砌体使用寿命,节约能耗,提高产品的产量和质量方面,均能获得良好的效果。我厂今后继续使用,这种新型节能材料。希望德清晶体纤维厂,在技术上精益求精,为用户创造更好的经济效益。
  • 附:《检测报告》
  • A、 目的:了解当使用新型节能材料之后,炉顶外观面温度变化情况。
  • 检测部份:加热炉高温段炉顶;
  • 检测单位:钢研所能环科;
  • 检测工具:接触式测温仪;
  • 第一次检测时间:1998年3月13日;
  • 第二次检测时间:1998年6月9日
  • B、 第一次测温结果:(粘贴纤维前)
  • 炉内区域 1段 2段 3段 4段 5段 6段
  • 温度℃ --- --- 1216 104 1224 1178
  • 炉外南 均测热温段点 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 北
  • 94 190 180 173 102 175 197 208 175 170
  • 加测热温段点 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
  • 190 235 182 210 180 166 217 210 240 149
  • C、 第二次测温结果:(粘贴纤维后)
  • 炉内区域 1段 2段 3段 4段 5段 6段
  • 温度℃ --- --- 1210 1200 1200 1170
  • 炉外南 均测热温段点 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 北
  • 98 125 156 127 90 159 175 197 167 158
  • 加测热温段点 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
  • 166 172 150 186 170 130 192 165 140 114
  • D、 两次测量温差值℃
  • 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
  • +4 -65 -24 -46 -12 -16 -22 -11 -08 -12
  • 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
  • -24 -63 -32 -24 -10 -36 -25 -45 -100 -35
  • E、 结论:
  • 1、前后两次测量高温段炉顶外表面温度,其炉内温度条件基本相似,而温度却发生了变化证明在加热炉高温段炉顶内贴新型节能材料——多晶莫来石纤维,能够起到保温节能作用效果较好。
  • 2、炉顶粘贴保温材料后,其外面温度有所下降。经过对20个测温点的测量,热除第(1)点和第(19)点两个异常点,计算其余18个点的平均温度差为-30.3℃。
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