我們在日常所使用軋鋼加熱爐的時候有沒有注意過各部位的耐火材料的材質(zhì),我覺得大部分的客戶并不清楚這方面的知識,但是我們在選購軋鋼加熱爐的時候多方面了解是沒有錯的,今天億諾就為大家講一下關(guān)于軋鋼加熱爐不同位置所采用的的耐火材料。
軋鋼加熱爐是一種用于工業(yè)生產(chǎn)過程中對金屬材料進行熱處理的設(shè)備,其主要作用是通過加熱使金屬材料達到所需的溫度,以滿足生產(chǎn)工藝的要求。軋鋼加熱爐加熱爐的工作原理是利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱能將熱量傳遞給爐膛內(nèi)的金屬材料,使其發(fā)生物理和化學(xué)變化。在加熱過程中,需要選擇合適的耐火材料來保護爐膛內(nèi)的各個部位,以保證加熱爐的安全運行和使用壽命。
爐膛是軋鋼加熱爐的主要工作區(qū)域,其內(nèi)部溫度通常在800-1200℃之間。因此,爐膛的耐火材料需要具備良好的耐高溫性能、抗熱震性能和耐磨性能。常見的爐膛耐火材料有:
(1)高鋁磚:高鋁磚是一種常用的軋鋼加熱爐耐火材料,其主要成分是氧化鋁,具有較高的抗高溫性能和抗渣性。由于其價格相對較低,因此在一般工業(yè)生產(chǎn)過程中使用較為廣泛。
(2)粘土磚:粘土磚是一種以粘土為主要原料制成的軋鋼加熱爐耐火材料,其抗渣性和抗熱震性能較好,但抗高溫性能較差。因此,粘土磚主要用于低溫環(huán)境下的軋鋼加熱爐。
(3)碳磚:碳磚是一種由石墨炭素材料制成的耐火材料,其抗高溫性能和抗熱震性能都非常優(yōu)秀。但由于其價格較高,因此在一些特殊要求的軋鋼加熱爐中才會使用。
軋鋼加熱爐是軋鋼或鍛鋼時用于加熱鋼坯或小型鋼錠的熱工設(shè)備,使用溫度一般為1300~1400℃。隨著軋鋼機的大型化和高效化,對加熱爐提出了更高的要求,其發(fā)展趨勢是大型、低耗、無公害和操作自動化,筑爐材料也因此發(fā)生了較大的變化。
軋鋼加熱爐爐體由爐墻、爐底和爐頂組成。在爐子一側(cè)端墻安裝有端燒嘴,均熱段端墻上還有出料門,另一側(cè)端墻上有進料門。側(cè)墻除有爐門和人孔外,加熱段側(cè)墻上有時也安裝側(cè)燒嘴;推鋼式爐爐底由均熱床和水冷管滑道或陶瓷滑軌磚組成,步進式爐爐底則由固定梁(底)和步進梁組成。習(xí)慣上所稱爐底系指磚砌或不定形耐火材料制作的實爐底。爐頂分為拱頂和平頂兩種。爐頂部位受高溫、氣流沖刷和熱應(yīng)力等因素影響,特別是加熱段前部和均熱段的爐頂,較易損毀,是整個爐體的薄弱環(huán)節(jié)。因此。爐頂?shù)膲勖?,即代表加熱爐的使用壽命。
(1)磚砌軋鋼加熱爐爐體。用隔熱磚和耐火磚砌筑的爐襯。爐子絕熱層用黏土質(zhì)或高鋁質(zhì)隔熱磚、漂珠磚、硅藻土磚及耐火纖維氈等材料砌筑,厚度為113~300mm,爐墻工作層用黏土質(zhì)耐火磚砌筑,厚度為230~400mm,開孔洞處可用磚砌拱、用異型磚拼砌或搭蓋長條黏土質(zhì)耐火磚。如爐墻較高需在適當(dāng)?shù)拈g距處安設(shè)高鋁質(zhì)抗拉磚,以防爐墻傾倒。同時,加熱段爐墻底部需加厚,以增加其穩(wěn)定性。受鋼坯碰撞的爐墻較易損毀。燒嘴周圍和側(cè)出鋼口等開孔洞部位的爐墻,受高溫、急冷急熱和機械等作用最易損壞。
爐底工作層厚度為300~400mm,預(yù)熱段用黏土質(zhì)耐火磚砌筑,加熱段則用黏土質(zhì)或高鋁質(zhì)耐火磚砌筑,其上鋪一層冶金鎂砂以抵抗氧化鐵皮渣的侵蝕,也可用鎂磚或鎂鉻磚直接砌筑一層保護層。均熱段的實底均熱床因受高溫和鋼坯沖擊、移動磨損及渣侵蝕等作用,損毀較快。軋鋼加熱爐該部位用高鋁磚或鎂磚做工作層時,使用壽命約為半年,改用電熔莫來石磚或剛玉磚使用壽命可延長至1年左右。爐頂為磚砌拱頂時,其工作層厚度為230~300mm,并加厚度為120~300mm的隔熱磚砌絕熱層。采用吊掛平頂時,其工作層厚度為230~250mm,隔熱層厚度約為70mm。
吊掛平頂用的吊掛磚分為單溝式、單面槽式、雙面槽式和夾持式等類型。一般用翻土質(zhì)吊掛磚,高溫區(qū)也有用高鋁質(zhì)吊掛磚的。爐頂壓下部位常用的異型吊掛磚不需作絕熱層。黏土質(zhì)耐火磚爐頂?shù)氖褂脡勖鼮?~2年,高鋁磚爐頂?shù)膲勖愿咝?。將燒成磚改用不燒高鋁質(zhì)吊掛磚后,使用壽命可提高1倍左右。在正常操作的情況下,軋鋼加熱爐的使用壽命一般為1~3年,軋鋼加熱爐因間歇操作,受熱應(yīng)力和機械碰撞等作用大,其使用壽命為3~11個月。
(2)預(yù)制軋鋼加熱爐塊吊裝爐體。預(yù)制塊是用鋁酸鹽水泥、磷酸鹽低水泥和水玻璃等耐火澆注料制造的。如用黏土結(jié)合耐火澆注料制作預(yù)制塊需配有錨固磚。爐頂預(yù)制塊分為拱形和長條形兩種,如配用鋼筋,必須安放在非工作層內(nèi)。
(3)耐火可塑料搗制軋鋼加熱爐爐體。用耐火可塑料搗打制成的安有錨固件的爐襯工作層。在錨固磚或吊掛磚的間隙部位需填充耐火可塑料坯,并用風(fēng)錘或搗固機搗打密實。包括爐底在內(nèi)耐火可塑料一般得分層、分段連續(xù)施工,并將表面刮毛、扎排氣孔和切出膨脹縫。耐火可塑料爐襯的優(yōu)點是整體性強、燒結(jié)性好和高溫強度高。因此,爐襯一般不剝落,使用壽命約13年。
(4)襯火澆注料澆灌爐體。用耐火澆注料現(xiàn)場澆灌的爐襯工作層。軋鋼加熱爐爐墻和爐頂部位的構(gòu)造與耐火可塑料爐體的相同。錨固磚或吊掛磚安裝就位后,從一側(cè)開始布耐火澆注料拌和料,然后用振動器(捧)振動密實,應(yīng)連續(xù)施工、及時養(yǎng)護。1980年之前,一般用高鋁水泥或磷酸鹽耐火澆注料澆灌爐襯工作層,但高溫區(qū)域的爐襯工作層易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落,影響使用。
壽命一般為2~4年。1980年以后,爐體普遍用各種黏土結(jié)合或低水泥系列耐火澆注料澆灌爐襯工作層,高溫區(qū)爐底有時用抗渣蝕的剛玉質(zhì)、莫來石質(zhì)或鎂鉻質(zhì)耐火澆注料,均熱床則用耐磨的耐熱鋼纖維耐火澆注料進行澆灌。烘爐時間約需8d。在正常操作的情況下,軋鋼加熱爐的使用壽命可達4~10年,鍛鋼加熱爐的使用壽命為2~4年。
燒嘴磚是用于各種燒嘴部位的耐火制品,主要起組織火焰的作用。平焰燒嘴安裝在軋鋼加熱爐爐頂上,其他燒嘴均安裝在爐墻上。燒嘴磚呈喇叭口形狀,由一塊或若干塊組成,并鑲砌在爐襯內(nèi),其中心須與燒嘴中心對準(zhǔn),以保證燃料與空氣的有效混合和預(yù)熱,組織好火焰形狀并穩(wěn)定燃燒過程。該磚及其周圍的襯體經(jīng)常遭受高溫、溫度驟變和氣流沖刷等作用。損毀較快。燒煤氣用的黏土質(zhì)燒嘴磚使用壽命1年左右,以重油為燃料時,其壽命僅為3~6個月。改用高鋁質(zhì)或硅線石質(zhì)燒嘴磚時,使用效果有所改善;在燃煤氣加熱爐上使用高鋁水泥或磷酸鹽耐火澆注料制作的燒嘴磚,壽命為1~2年。用剛玉質(zhì)或莫來石質(zhì)低水泥系列耐火澆注料制作的燒嘴磚,在燃油加熱爐上使用,壽命為6個月至3年。
用于燒煤的軋鋼加熱爐,分為往復(fù)爐排式和旋風(fēng)燃燒式等多種類型,一般由底、墻和頂?shù)炔糠纸M成。普通燃燒室的襯體通常用黏土磚或高鋁磚砌筑,因受使用溫度高且溫度波動大、熔渣侵蝕和清渣時的機械損傷等影響,其壽命為1年左右。當(dāng)采用特等高鋁熟料、剛玉、莫來石或鎂鋁尖晶石等耐火澆注料澆灌襯體時,整體性好、不粘渣,使用壽命可延長至1~3年。旋風(fēng)燃燒室的襯體用高強度、高熱導(dǎo)率的碳化硅質(zhì)耐火澆注料澆灌,使用壽命1~2年。腰爐是燃燒室和加熱爐爐膛之間的通道,使用溫度1600℃左右,用硅線石磚或剛玉磚砌筑時,其壽命僅0.5年左右。
用于封閉爐墻上的孔洞,分為側(cè)開式和升降式兩種。爐門一般用黏土磚、耐火澆注料或耐火可塑料、高鋁質(zhì)隔熱磚或耐火纖維氈等材料作內(nèi)襯;側(cè)開式軋鋼加熱爐爐門可使用一個爐役,升降式爐門因受溫度波動和機械碰撞等因素的影響,使用壽命約為1年。
出鋼槽用于側(cè)出鋼坯的軋鋼加熱爐。除用水冷鑄鐵出鋼槽外,一般用高鋁磚或鎂磚砌筑,使用壽命3~6個月。采用燒結(jié)或電熔莫來石質(zhì)大磚砌筑時,強度高、耐磨性好,但抗熱震性較差,易于崩裂,其壽命1年左右。采用耐熱鋼纖維增強的剛玉質(zhì)耐火澆注料在現(xiàn)場澆灌成整體出鋼槽,使用壽命達2年以上。
小型推鋼式軋鋼加熱爐,由棕剛玉-碳化硅質(zhì)滑軌磚組成陶瓷滑道,在爐子長度方向上用耐火磚砌筑2行或4行基墻。在基墻上砌筑高鋁碳化硅座磚,然后安裝滑軌磚并組成陶瓷滑道。鋼坯在滑道上移動,實現(xiàn)上、下兩面加熱,具有耗能少、鋼坯上無黑印等優(yōu)點。陶瓷滑道承受高溫、鋼坯荷重、高溫磨損和氧化鐵皮渣侵蝕等作用,使用條件較苛刻,其壽命1年左右。
大、中型推鋼式或步進梁式軋鋼加熱爐,爐底水冷管由縱向、橫向分布的和起支撐作用的厚壁水冷管組成。絕熱的目的是降低冷卻介質(zhì)帶走的熱量、減少鋼坯黑印和提高加熱質(zhì)量。其絕熱方式分為異型黏土磚鑲嵌或馬蹄形磚吊掛、耐火可塑料或耐火澆注料制成的焊瓦式預(yù)制塊焊接及用該料與耐火纖維氈現(xiàn)場包扎等。使用壽命一般為3~12個月。采用優(yōu)質(zhì)耐火可塑料、超低水泥或無水泥等耐火澆注料進行現(xiàn)場包扎,其使用壽命在1年以上。
煙道內(nèi)襯一般用黏土磚砌筑,也可用耐火澆注料預(yù)制塊吊砌或現(xiàn)場澆灌,有時也可用耐火噴涂料施工。紅磚或混凝土煙囪在高溫區(qū)域用耐火磚砌筑。金屬煙囪內(nèi)壁焊金屬錨固釘,有時加金屬網(wǎng),采用輕質(zhì)耐火澆注料或耐火噴涂料作內(nèi)襯,施工方便,整體性強,使用壽命長。
爐底是軋鋼加熱爐的基礎(chǔ)部分,其主要作用是承受爐體的重量和金屬溶液的重量,同時也需要抵抗金屬溶液對爐底的腐蝕作用。因此,爐底的耐火材料需要具備良好的抗渣性、抗熱震性和耐磨性能。常見的爐底耐火材料有:
(1)剛玉磚:剛玉磚是一種由氧化鋁為主要原料制成的耐火材料,其抗渣性和抗熱震性能非常好,且耐磨性能也非常優(yōu)秀。但由于其價格較高,因此在一些特殊要求的軋鋼加熱爐中才會使用。
(2)鉻鐵礦磚:鉻鐵礦磚是一種由鉻鐵礦為主要原料制成的耐火材料,其抗渣性和抗熱震性能非常好,且耐磨性能也非常優(yōu)秀。但由于其價格較高,因此在一些特殊要求的軋鋼加熱爐中才會使用。
總之,軋鋼加熱爐各部位的耐火材料需要根據(jù)具體的工作環(huán)境和要求來選擇,以保證加熱爐的安全運行和使用壽命。在選擇耐火材料時,應(yīng)綜合考慮各種因素,如耐高溫性能、抗熱震性能、耐磨性能等。
上一條:步進式加熱爐-今天咱們就來聊一聊關(guān)于步進式加熱爐支撐梁滑塊的材質(zhì)問題。
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