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  • 多晶莫来石耐火纤维内衬轧钢加热生产使用报告
  • 发布日期: 2010-07-26
  • 鞍钢焊管厂轧钢车间改造一期工程伊始于1988年8月,加热炉改造是其中一个重要项目。原拥有推钢式加热炉两座。现改为步进底式全辐炉顶连续式加热炉两座。多晶莫来石晶体纤维应用于炉衬这一新技术标志着这两座炉在结构方面达到国外先进水平。新炉经近二年来均使用,效果良好,已加热钢坯二十多万吨,加热能力,加热质量等各项指标均明显高于同类不贴晶体纤维炉衬的加热炉。
  • 一、我厂全辐射炉顶步进底式加热炉的主要技术性能:
  • 炉子用途:钢坯前加热
  • 炉子有效尺寸:24304mm×5200mm(长×宽)
  • 炉子砌砖尺寸:25654mm×6300mm(长×宽)
  • 钢坯出炉温度:~1250℃
  • 炉子最大生产能力:40t/h
  • 炉底强度:366kg/m2h
  • 燃料种类:混合煤气
  • 燃料热值:2000KcaL/标m3(8306KJ/标m3)
  • 单位燃料消耗(高产):0.36×10 KcaL/t(1.256×106KJ/t)
  • 最大煤气耗量:6000标m3/h
  • 最大空气量:11940标m3/h
  • 空气予热温度:450℃
  • 最大烟气量:16740标m3/h
  • 出钢烟气温度:700℃
  • 烧嘴型式及能力:平焰烧嘴250标m3/h
  • 烧嘴数量分布及供热分配:
  • 均热段:9个(3排3行)占30%
  • 一加热段:15个(5排×3行)占50%
  • 二加热段:6个(2排×3行)占20%
  • 计:30个 (10排×3行)占100%
  • 步进底提升高度:上100mm,下70mm
  • 步距:180mm
  • 步进周期:256S
  • 炉顶及墙内衬50mm厚晶体纤维块用GN-831高温粘结剂粘贴而成。
  • 二、晶体纤维使用情况
  • 晶体纤维是在加热炉正常烘炉到1000℃以上并保温12小时后才降为常温开始粘贴的,然后按正常速度升温到1200℃投产使用。从1983年11月贴完晶体纤维投产至今。计十六个月左右。据几次中,小修停炉时观测:晶体纤维块表面逐渐形成近0.5mm-1.0mm厚的黑色碳化硬膜,据初步分析:这是由于炉内烟气中旋动的灰尘颗粒吸附在多孔纤维表面上,晶体纤维内微量的玻璃态物质受其侵蚀化合作用。在高温下生成的一种反应层。这种致密的反应层对炉内旋动的颗粒和气氛起阻止使用。并对气流的冲刷起保护作用,是晶体纤维本身自发的保护层。经几次观察比较:有局部硬层易脱落。估计是硬层受纤维本身的强度所限。在高速气流的冲刷下脱落的,但脱落不久后又产生碳化硬层。可见晶体纤维是通过碳化硬层脱落和再生来实现晶体纤维的寿命的,而这个过程是一个漫长的过程,据我厂实际使用经验推测,其寿命可达3-5年左右。
  • 三、加热效果:
  • 1、提高钢坯断面温度的均匀性:
  • 我厂轧钢车间生产的弹簧扁钢(牌号58siMn)主要用于载重汽车的弹簧板,对脱碳层控制较严格,即对加热炉温度均匀性要求较严格。经试生产,检测结果表明:采用晶体纤维后炉膛热效果大大提高,试样全部达到国标一级标准。
  • 按GB1222-84规定:钢的脱碳层(铁素体+过渡层)深度如下表:
  • ?

    公称直径或

    ?

    厚度(mm

    总脱碳层深度不大于直径或厚度的%

    ???? ????

    ????

    ????

    ?

    8

    2.5

    3.0

    ?

    >8-30

    2.0

    2.5

  • 试轧品化验数据表(58siMn)

  • ?

    ?? ???

    σs

    σ8

    δ

    φ

    ?

    ?

    1

    76×8

    1260

    1400

    9.0

    46.0

    0.0594

    285

    2

    76×8

    1350

    1520

    7.0

    48.0

    0.099

    285

    3

    76×8

    1600

    1720

    5.0

    51

    0.099

    275

    4

    76×8

    1520

    1610

    7

    51

    0.0594

    285

    5

    76×8

    1350

    1540

    7

    49

    0.0792

    302

    6

    76×8

    1420

    1580

    7

    51

    0.099

    319

    7

    平均值

    1416.7

    1561.7

    7

    49.3

    0.0825

    291.8

    8

    ?

    N/mm2

    N/mm2

    %

    %

    mm

    HB

    9

    ?

    >1176

    >1274

    >5%

    >25%

    <?

    0.2

    <321

    0.24

  • 由试验数据可见:无论是脱碳层还是其它机械性能,都超过GB1222-84一级水平,所以新炉的烧钢性能是优良的。这与晶体纤维整体辐射性强,使炉顶、炉墙的均热能力加强,炉顶平焰烧嘴的使用有着密切的联系。
  • 2、提高烧钢质量,减少氧化烧损
  • 采用晶体纤维后,炉膛热敏性大大增强,加热速度快,使钢坯在900℃-1200℃高温段停留时间大大缩短,烧损率可控制在1。0%以下,比不贴晶体纤维的炉膛降低烧损0.2%,每年节省钢材四百多吨。
  • 3、烧钢能力加强:
  • 由于加热速度提高,使新炉在降温待轧、轧制线检修后能及时升温,以最快速度适应轧机生产要求,提高单位时间烧坯量。据我厂经验,从900℃升温1200℃新炉省时3分钟/次;从600℃升温1200℃新炉省时间20分钟/次。
  • 另外,晶体纤维的辐射能力(ε=0.93-0.95)比常规耐火材料(ε=0.85)大大提高,增强炉膛的加热能力,减少热量损失。据我厂使用经验,新炉烧钢能力比旧炉能提高15-20%左右,炉底强度提高16%左右,现实测炉墙外表温度低于80℃,炉顶外表温度低于150℃。
  • 结束语:
  • 多晶莫来石晶体纤维在我厂两座连续加热炉上应用结果表明:此新型耐火材料各项热工技术指标都是经得起考验的,都是过关的。尤其是此材料的绝热性和热敏性更为突出,从当代热工控制趋向计算机化这一动态看,晶体纤维使炉膛热敏性提高,炉墙散热少等优点将为我国的老炉改造,节能开发,烧钢自动化提供一个简便、易行,见效快的捷径。
  • 鞍钢焊管厂
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