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加热炉炉顶用耐火可塑料的优势

添加时间:2018年4月26日  浏览次数:

加热炉是轧钢设备中的重要热工设备,加热炉使用性能的好坏,将直接影响钢材轧制的最终质量与数量,而决定加热炉使用权用性能的重要因素之一就是加热炉所采用的耐火材料。耐火材料可以让加热炉的使用寿命延长,并可以抵御比如高温、急冷、急热、气流冲刷、猹铁侵蚀等。随着科学技术的不断进步,各种新型材料层出不穷,使用在加热炉上的耐火材料也是一样,更新换代的速度也突飞猛进,但材料不管如何改变,宗旨只有一个,就是保证加热炉的使用性能,延长使用寿命,有较好的价格性能比。近几年来,加热炉的耐火材料尤其是加热炉顶的耐火材料变化较大,先由耐火浇注料取代了耐火砖,现在又出现了耐火可塑料,它大有取代耐火浇炷料之势,这也是科技发展技术进步之必然。下面我们谈谈耐火可塑料的优越性及其在加热炉炉顶上的应用。

1 耐火可塑料应用在加热炉炉顶的优越性

加热炉炉顶是加热炉温度最高、气流冲刷最为严重的地方,不管是预热段、加热段还是均热段,加热炉炉顶从早期的耐火砖吊挂炉到前几年的耐火浇注料炉顶,都存在着不同的缺陷。如耐火砖的吊挂炉顶,气密性能差,热量损失较大;砖表面凸凹不平,增加气流流动阻力,且不利于热辐射,热利用较低;耐火砖吊持炉顶整体性能差,极易出现局部坠砖现象;耐高温性能差,均热段高温区,使用周期一年都较难达到。基于上述缺点,现在加热炉炉顶一般采用了耐火浇注料,或耐火可塑料。耐火浇注料虽然克服了耐火砖的许多缺点,但浇注料存在着一严重的弱点,就是它的抗热震性能差。加热炉内的剥蚀现象较为严重,尤其是加热炉炉顶,有时会造成大面积层状坍塌,究其原因,其一是浇注料本身抗热震性能较差,它的耐急冷、急热次数不如粘土砖,原因之二是由于浇注料施工是水平层状浇注,有时会因为施工设备出现故障或其它原因,造成浇注间隔时间过长,人为地造成了层状间隙,破坏了浇注的整体性能。而可塑料在施工方法上就完全可避免上述问题的发生,可塑料与浇注料相比的一个最大优点就是它的抗热震性能好,这也是它应用到加热炉炉顶的一个重要原因。

2 应用在加热炉炉顶可塑料的性能要求

加热炉是一个将钢坯加热到所需轧制温度的热工设备,加热各处的温度也是不尽相同的,加热炉一般可以分预热段、 加热段和均热段,均热段的温度最高,预热段温度最低,预热段的温度一般700 - 900℃,均热段温度为1200 - 1400℃,而且加热炉不是一个连续性的热工设备,它是为轧机服务的辅助设备,它的工作周期受乳钢设备制约,炉温度变化大,这样就要求耐火材料既要有较高的耐火度,又要有较好的耐温度变化的能力。

在加热炉的预热段和加热段,由于炉子温度不是很高,尤其是预热段,进料炉门经常开启,冷空气和冷钢坯都会造成该处炉温的较大波动,所以该处可塑料的性能采用不是耐火度问题,而是可塑料的耐急冷、急热问题,所以该处的可塑料宜采用粘土质。以加热炉为例,预热段一直到加热中部如采用的是粘土质耐火可塑料,该段可塑料使用温度可以达到1300 -1400℃,完全可以满足该处温度要求,而且价格是高铝质可塑料的2/3-1/2。以加热炉为例,该处如选用的是郑州驹达新材料科技有限公司的耐火可塑料,该可塑料采用高铝质骨料和粘土外加剂混炼而成,该种材料的最大特点是可以承受火焰的直接冲击和强的热辐射,有较高的耐火度,耐火度达1770℃,不怕温度剧烈变化,耐剥落性能好。

  另外,耐火可塑料是一种风动工具。进行捣打的可塑材料,可塑性能一定要好,且要有一定的初级依附强度,也就是拆模强度。

  3 耐火可塑料应用在加热炉炉顶应注意的问题

  3.1 在加热炉炉顶的不同区域采用不同品种的可塑料

  如前所述,加热炉从预热段到加热段、均热段温度梯度较大,各处功能作用也不尽相同,在选择可塑料时,既要考虑使用性能,又要考虑价格因素,还要考虑材料的施工适宜性。

  3.2 耐火可塑料在加热炉顶施工时应注意问题

  (1)耐火可塑料的现场存放与保管

  耐火可塑料是一种气硬性材料,也就是说耐火可塑料在施工前不能破坏其包装物(一般是塑料袋包装)。一旦包装物破损可塑料将风干硬化,失去可塑性能,所以在可塑料的存放与保管过程中,要特别注意可塑料外包装的完好。

  (2)耐火可塑料与锚固砖之间的结合一定要紧密。炉顶可塑料是依附在锚固砖周围,靠锚固砖固定在炉顶上的,可塑料与锚固砖接触的紧密与否,直接影响可塑料炉顶的施工质量,所以可塑料锚固区域的捣打至关重要,为了保证锚固砖与可塑料的紧密接触,事先要根椐锚固砖的形状制作一定数量的木模,可塑料施工时,在锚固砖位置,先用木模在可塑料上打上模印,再将锚砖镶在模印里,用风捣锤轻捣锚固砖使其与可塑料紧密接触。既要让可塑料与锚固砖紧密接触,又不能在捣打时伤坏锚固砖。

  (3)做好可塑料的胀缝及表面处理

  可塑料是一种收缩性较大的耐火材料,为了使其在收缩时能够按照人为的方式出现裂纹,可塑料在拆模后要在表面每隔1.5m左右用胀缝刀开一条30 ~ 50mm的深胀缝线,厚度为1.5 ~ 2mm,也就是说在可塑料表面事先切成1.5m见方的方格块,可塑料收缩时,会在事先开好的胀缝内开裂,而不会出现不规则的裂纹。

  可塑料拆模后,表面还要刮毛和扎透气孔,透的间距为150mm左右,深度为内衬厚度的2/3~ 3mm的圆锥完成。

  另外,为防止锚固砖底面可塑料脱落时出现锚固砖周边不规则脱落,要在拆模后将锚固砖底面修出,并倒成45°斜角。

  (4)可塑料捣打完后,直至烘炉前,可塑料是绝对不能淋水的,因为可塑料遇水就软化流淌,会造成坍塌的恶性事件。

  4 可塑料应用在加热炉顶仍存在的不足

  1) 从施工角度讲,如所述,可塑料的施工比较繁琐,从锚固砖木模的捣打,到拆模后的刮毛,扎透气孔,修锚砖底面,直至打胀缝线,远不如浇注施工那样方便易行、技术含量低、人员素质要求也不是很高。

  2) 可塑料施工完成烘炉前的养护阶段,也至关重要,由于可塑料怕水,所以绝对不能雨淋水湿,因此在各种水管打压或厂房漏雨时,都要认真做好防护。 '

  3) 由于可塑料的特性所至,可塑料在烘炉后必须要停下来,处理收缩缝,在收缩缝较大的地方用可塑料进行填充,达到密封的要求。这是它区别于其它耐火材料之处。

  5 可塑料在热炉炉顶上应用前景

  耐火可塑料是由具有合理粒度级配比,耐火骨料、粉料和 可塑性粘土以结合剂、增塑剂、水等混合而成,和其它相同材质材料相比,可塑料的稳定性,适用于温度波动较大的部位,将来它会取代耐火砖及一些耐火材料,到那时不但炉顶、炉墙,就连其它部位也会用可塑料来代替。

  从某种意义说,热工设备采用可塑料施工取消了耐火砖烧制过程,为社会节约能源具有极大的社会效益。随着可塑料自身性能的不断改进完善,将有越来越多的热工设备采用这一新型材料。

关键词:耐火可塑料      
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