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陶瓷纖維板在加熱爐上的應(yīng)用
發(fā)布日期:2017年11月24日
陶瓷纖維板
面臨市場競爭的日趨激烈和原燃料價(jià)格的上漲,動(dòng)力耗費(fèi)占產(chǎn)品本錢的份額越來越大。怎么運(yùn)用有用的資源動(dòng)力,下降能耗,完結(jié)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,是需求討論的重要問題。   某鋼鐵集團(tuán)板帶廠對加熱爐進(jìn)行了技能改造,由本來的慣例加熱爐改造為蓄熱式加熱爐,選用混合煤氣單蓄熱的焚燒辦法,爐內(nèi)高溫度可達(dá)1 320 ℃,燃料耗費(fèi)盡管比改造前有了下降,可是爐子熱效率、燃耗等目標(biāo)仍不抱負(fù),導(dǎo)致產(chǎn)品本錢偏高。因而,從削減熱丟失,下降燃料耗費(fèi)、維護(hù)爐頂,延伸燒嘴磚的運(yùn)用壽數(shù),進(jìn)步加熱爐產(chǎn)值和加熱質(zhì)量考慮,2005年運(yùn)用陶瓷纖維板對高溫段爐頂和側(cè)墻的內(nèi)外表進(jìn)行張貼處理。經(jīng)過2 a的運(yùn)用,現(xiàn)加熱爐爐頂僅有細(xì)微裂紋,估計(jì)全體壽數(shù)可達(dá)5 a以上,其熱效率也比曾經(jīng)有較大進(jìn)步。 2 陶瓷纖維板的特性   陶瓷纖維板是一種以莫來石晶相方法存在的多晶質(zhì)耐火纖維,是按構(gòu)成單一晶體—莫來石進(jìn)行化學(xué)配方,由可溶性鋁、硅鹽經(jīng)過高溫完結(jié)晶相改變而制成的。制造進(jìn)程是在低溫下將有黏度的膠體溶液進(jìn)行噴吹和甩絲,構(gòu)成原纖維,再經(jīng)高溫?zé)剖蛊淅w維內(nèi)部的原子成有序擺放,安排晶體化,消除處于介安穩(wěn)的玻璃態(tài),使其運(yùn)用溫度進(jìn)步近300 ℃。纖維的耐熱性跟著Al2O3含量的添加而增強(qiáng),當(dāng)含量大于72%時(shí),運(yùn)用溫度可超越1 400 ℃。     陶瓷纖維板形態(tài)萬千,散狀的纖維棉可作高溫部位夾層的填充料,將散棉用濕法真空成型可制成板、氈、磚、預(yù)制件、模塊等各種所需款式。因?yàn)樘沾衫w維板具有低熱容、低導(dǎo)熱率、低容重、熱敏性能好、高輻射才能等特色,對軋鋼加熱爐來講,是一種高效、輕型的節(jié)能資料。 3 陶瓷纖維板的運(yùn)用   板帶廠加熱爐高溫區(qū)內(nèi)外表張貼的陶瓷纖維板選用模塊型,標(biāo)準(zhǔn)200 mm×100 mm×50 mm。其性能目標(biāo)如下:Al2O3 72%~75%;SiO2 25%~28%;晶相為單一莫來石相;熔點(diǎn)1 840 ℃;作業(yè)溫度1 400 ℃;熱導(dǎo)率1 200 ℃,0.295 W(m·K);1 400 ℃,0.387 W(m·K);重?zé)€縮短率(1 500 ℃×6 h)<1.0%;容重100 kg/m3;比熱1 024 kJ/(kg·K)。   施工辦法是:首要對施工部位進(jìn)行整理,并做“拉毛”處理,纖維貼面和爐墻內(nèi)外表均勻涂上高溫黏合劑,將纖維模塊平推揉捏,使其張貼可靠。除張貼外,其他企業(yè)的運(yùn)用辦法還有將塊型或磚型纖維制品用專用的膠結(jié)劑砌筑爐體,或?qū)⒗w維預(yù)制塊吊掛錨固在爐體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行固定。   經(jīng)過調(diào)查和計(jì)算發(fā)現(xiàn),板帶廠加熱爐爐頂?shù)睦w維模塊經(jīng)過2 a的運(yùn)用,掉落率約為30%,達(dá)到了維護(hù)爐頂?shù)念A(yù)期作用,但側(cè)墻燒嘴及燒嘴周圍的纖維掉落量較大,經(jīng)過0.5 a掉落率即達(dá)40%,且修補(bǔ)后的纖維也易掉落。經(jīng)過剖析,以為陶瓷纖維板的損壞除了長時(shí)刻高溫環(huán)境使纖維粉化外,還有外力的損壞作用。在蓄熱式加熱爐中,加熱爐的爐溫比莫來石纖維的長時(shí)刻運(yùn)用溫度低。因而外力的作用應(yīng)是莫來石纖維損壞的主要因素。因?yàn)樾顭崾郊訜釥t運(yùn)用混合煤氣做燃料,盡管煤氣在進(jìn)加熱爐焚燒之前進(jìn)行了除塵處理,可是煤氣中仍帶有顆粒狀的不可燃成分和不完全焚燒成分。加熱爐燒嘴火焰直接對加熱爐側(cè)墻進(jìn)行沖刷,此處的沖刷力大于其它遍地的沖刷力。加上加熱爐小修時(shí)刻一般不超越7個(gè)作業(yè)日,因?yàn)闀r(shí)刻短,爐內(nèi)溫度高,作業(yè)環(huán)境惡劣,加熱爐內(nèi)側(cè)觸摸面燒損物不易完全整理,形成陶瓷纖維板難以張貼結(jié)實(shí)。由此可知:煤氣中顆粒狀不可燃成分和不完全焚燒成分、火焰或爐氣的直接沖刷、觸摸面的平坦程度、黏合劑的均勻充溢性決議著蓄熱式加熱爐陶瓷纖維板的運(yùn)用壽數(shù)。   為了處理側(cè)墻纖維掉落問題,在施工前爐體外表必定要清潔潔凈,并嚴(yán)厲按施工程序進(jìn)行施工。一起,加大對煤氣的除塵力度。別的,在側(cè)墻陶瓷纖維板上噴涂一層遠(yuǎn)紅外節(jié)能涂料,使纖維外表固化,反抗火焰沖刷,不易掉落。 4 運(yùn)用作用 4.1 進(jìn)步爐頂、燒嘴磚運(yùn)用壽數(shù)   爐頂內(nèi)外表張貼陶瓷纖維板后,改進(jìn)了爐氣對爐頂?shù)闹苯記_刷,緩沖了爐頂?shù)募崩浼睙?,爐頂接受的爐溫可下降70~100 ℃,有用避免了耐材的開裂、掉落。板帶廠加熱爐于2005年3月投入運(yùn)用至今,爐頂除有幾處細(xì)微裂紋外,全體狀況良好,爐頂?shù)倪\(yùn)用壽數(shù)可以延伸至5 a以上,至少節(jié)省爐頂大修費(fèi)用80萬元。因?yàn)樾顭崾椒贌寄艿奶厣?,?jīng)蓄熱后的空氣對燒嘴磚有較大的損壞性。燒嘴磚選用預(yù)先成型技能或選用現(xiàn)場澆注技能,修理和替換時(shí)難度大。如果在燒嘴磚外表張貼陶瓷纖維板,將緩解火焰對燒嘴磚的沖刷,可有用維護(hù)燒嘴磚。自張貼纖維后,燒嘴磚運(yùn)用2 a后僅呈現(xiàn)少數(shù)細(xì)微裂紋,運(yùn)用壽數(shù)可延伸至4 a以上。 4.2 添加輻射傳熱削減熱丟失   加熱爐高溫區(qū)的傳熱辦法以輻射傳熱為主,爐氣、爐壁與被加熱鋼坯之間彼此進(jìn)行輻射熱交換。爐壁的黑度一般為0.8,陶瓷纖維板的黑度為0.95,在相同的供熱條件下,張貼陶瓷纖維板后,黑度的進(jìn)步增強(qiáng)了爐內(nèi)的熱輻射,進(jìn)而進(jìn)步了鋼坯的加熱速度和爐子的加熱才能。在平等爐況條件下,張貼陶瓷纖維板后,燃?xì)夂馁M(fèi)下降。經(jīng)觀測計(jì)算,加熱爐檢修前、后各1個(gè)月內(nèi)煤氣單耗分別為1.04 GJ/t和0.98 GJ/t。   板帶廠斷定爐頂和側(cè)墻外外表的10個(gè)測溫點(diǎn),經(jīng)過丈量檢修后與接近下次檢修時(shí)的各點(diǎn)溫度,查看陶瓷纖維板的掉落狀況,檢測成果見表1。由表1可知,在相同爐溫條件下,張貼陶瓷纖維板后,爐體外外表均勻下降了34.8 ℃,削減了爐體散熱,進(jìn)步了爐子熱效率。一起,跟著作業(yè)環(huán)境的改進(jìn),給操作人員的現(xiàn)場查看和操作帶來了便利。 4.3 削減熱慣性,進(jìn)步產(chǎn)值和加熱質(zhì)量   板帶廠的加熱爐高溫段側(cè)墻由澆注料全體澆筑而成,爐頂為可塑料搗打,運(yùn)用的耐材熱容量較大,且燒嘴選用單蓄熱焚燒辦法。這一方面決議了加熱爐在升溫、降溫時(shí)存在必定的滯后性,另一方面陶瓷纖維板可使?fàn)t子的熱容量削減,導(dǎo)熱率下降,爐子的升、降溫速度加速,熱慣性減小,利于產(chǎn)值的進(jìn)步。因?yàn)榕髁霞訜釙r(shí)刻的縮短,削減了坯料在加熱爐內(nèi)的氧化、脫碳,了坯料的加熱質(zhì)量。氧化燒損量由1.22%降為1.20%,進(jìn)步成材率0.02百分點(diǎn)。 5 結(jié) 語   實(shí)踐證明,在蓄熱式加熱爐上運(yùn)用陶瓷纖維板,延伸了爐頂?shù)倪\(yùn)用壽數(shù),下降了檢修本錢;削減了爐體熱量丟失,進(jìn)步了熱效率;縮短了待軋前后的升降溫速度,進(jìn)步了作業(yè)率和成材率。對其它方法的軋鋼加熱爐有學(xué)習(xí)含義,從環(huán)保和節(jié)能視點(diǎn)考慮,值得推行。
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