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钢纤维增强耐火浇注料对CSP加热炉炉辊的使用效果

添加时间:2017年9月29日  浏览次数:

炉辊是薄板坯连铸连轧加热炉(CSP加热炉)的主要设备,炉辊质量的好坏对整个连铸加热炉的影响很大。炉辊主要是由辊轴、耐热钢环及耐火浇注料包扎组成。由于炉辊承受着高温烧烤,辊自身的高速转动及板坯通过时的强振动力,大的温度梯度所带来的热应力以及氧化铁皮的侵蚀,使用条件非常苛刻。耐火材料的主要作用是保护金属轴部分不被高温烧损,减少冷却水带走更多的热量,提高钢板的加热质量。

CSP加热炉炉辊

一:炉辊耐火材料的复杂环境

炉辊耐火材料部分靠近炉辊处温度不到200℃而耐材表面温度最高可达1300℃。温度梯度大,所使用的耐火材料要保证在高荷载时间内不易开裂和剥落,要求强度高结构均匀。

一般情况下,炉辊有2米长需包扎耐火材料,而耐材包扎层的厚度也有60~70mm。如果材料太重的话,转动时产生的离心力也大,同时给传动部分带来的负担也将加重。

炉辊浇注空间狭窄,材料下落阻力大,浇注料的流动度需要大于150mm,只要稍加振动,材料便可迅速填充各个角落,充分保证浇注料质量

二:钢纤维增强耐火浇注料的性能分析

根据炉辊耐火材料的复杂工作环境定制一种高荷重耐热钢纤维增强耐火浇注料,这种材料是通过选择优质原材料、制定合理的颗粒级配、添加有效复合外加剂、引入抗渣材料、应用纳米技术等使浇注料基体的各项指标更符合炉辊这种特殊功能材料的使用特点。

在高荷重钢纤维增强浇注料中,钢纤维是作为裂纹制止器存在的,它可以有效组织和延缓耐火浇注料的微裂纹在热应力和机械应力作用下扩展,提高耐火浇注料的短裂功能。与普通浇注料相比,钢纤维浇注料具有较高的抗热冲击性,抗机械冲击性,当掺入5%左右的钢纤维材料时断裂功能是增加了三十倍。,其中钢纤维中的镍是很贵重的有色金属,它可以增加钢纤维的高温韧性和高温强度,含镍量越高,材料的抗开裂性能也越好,选着高品钢纤维对耐材的成本增加很多,但对炉辊的寿命大有益处。

 三:炉辊的制作前期准备。

由于炉辊是由耐火浇注料包扎层和金属辊轴组合而成,二者的性能截然不同,特别是由二者受热时膨胀系数相差很大而不可避免的产生结构应力,炉辊的制作必须充分考虑结构的应力的消除和释放,也就是使耐火材料和金属辊轴之间形成有机整体,不互相较劲。

①:除锈:对要进行浇注的辊轴表面仔细除锈打磨干净。

②:锚固钩的焊接:用不锈钢焊条将耐热钢锚固件牢固地焊接在辊轴上,焊完后敲掉表层焊皮。

③:刷沥青:用沥青漆在辊轴表面均匀涂刷一薄层。

④:包纤维毯:在辊轴表面均匀包裹一层耐火纤维毯,在毯的表面包裹一层塑料膜,再用塑料绳捆扎严实。在锚固钩上包裹一层电工胶布或塑料胶条,对难以处理的部位涂一层沥青漆厚度为1mm为宜。

辊还应避免与耐火材料直接接触,一般用耐火纤维毯或纸板、塑料板等可压缩或高温可烧掉的材料隔开。

四:高荷重钢纤维增强耐火浇注料炉辊浇注料施工步骤

(1)安装模板前在模板内表面均匀涂抹一层黄油或其它脱模剂。为防止振动造成螺栓脱扣,安装连接时应加垫弹簧垫片。平均振动器和模板连接时也应加垫弹簧垫片。检查每个平板振动器确保正常工作。

(2)浇注流程

a.干混:再搅拌机中加入已配好的耐火混和料、外加剂、钢纤维

b.湿混:加水时严格控制加水量,正常情况下不应超过重量比的6.0~6.5%,以现场振动泛浆为准。夏季温度高、硬化太快时可多加0.5%的水,以避免成型困难,保证振动密实:加水太多,材料的强度和性能不能很好地发挥。一般湿混5分钟左右即可出料浇注。

C.浇注成型:搅拌好的料应边出料边向模板内加料,根据现场情况适当开启振动器,开启时间以振动为宜,不宜过长。

D.养护:浇筑完毕,在浇注孔表面覆盖塑料薄膜,精置24小时即可脱模。脱模后,为防止水化不完全,用塑料布将浇注好的炉辊包扎好。养护3天。

E.烘烤:在150℃前应以10℃/小时的升温速度缓慢升温,防止水份急剧蒸发而产生爆裂,到达150℃,保温24小时,再以15℃/小时的升温速度升至250℃,保温24小时,烘烤程序要严格执行才能保证材料性能的正常发挥。

五:高荷重耐热钢纤维增强耐火浇注料炉辊的使用效果

高荷重耐热钢纤维浇注料在某国企CSP均热炉上使用一年后进行年检发现炉辊表面光滑、完整、未有开裂、剥落的现象,其寿命比普通莫来石浇注料提高2倍以上,且节能环保,可完全满足CSP加热炉的苛刻的使用条件,满足CSP加热炉工艺对炉辊的要求。

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