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耐火材料在加热炉上的发展和应用

编辑:天华化工机械时间:2018-05-05

    轧钢加热炉的炉顶形式分拱顶和平顶两种。拱顶用耐火砖砌筑,一般内层是232mm或300mm厚的耐火砖层,外铺保温层,这种型式只在炉膛宽度小于3m的小炉子上使用。大型炉子都采取平炉顶。早先的平顶是用异形耐火砖吊挂,但自从不定形耐火材料推广使用以来,轧钢加热炉的炉顶就几乎全部使用耐火浇注料或耐火可塑料制作了,典型的耐火浇注料炉顶结构有两种。

    一种为整体浇注结构,施工时,先支好模板,并把锚固转固定到炉顶钢结构上,然后浇注耐火层,注意留好膨胀缝;耐火层上面的保温层使用轻质浇注料。第二种为预制块结构,这种结构出现于不定形耐火材料使用的初期,其优点是便于施工与检修,但用料多,炉顶保温不好,已逐步被整体浇注结构所替代。

    耐火材料在蓄热式加热炉上的应用,90年代后期以来,加热炉用快干浇注料、快干自流浇注料和快干抗渣浇注料。这类材料既保证了低水泥、超低水泥和无水泥浇注料的优良使用性能,还可以快速施工,特别是可以快速烘烤,使整体浇注料的炉体在3~5天以内完成烘烤,而快干抗渣浇注料除了上述特点外,还具有优良的抗氧化铁皮侵蚀特性。

    蓄热式加热炉是近年来发展起来的一种新式加热炉。蓄热式加热炉最大的特点是高效节能,平均节能率在现有的基础上再提高30%,而且降低了污染物排放量,尤其是NOx排放量,因此,这类加热炉受到了冶金行业的极大重视。 蓄热式加热炉主要有通道式加热炉、外置式蓄热式加热炉和烧嘴式加热炉三种。同一般的加热炉相比,蓄热式加热炉的燃烧方式、换热方式、换热介质等方面都发生了重大的变化,炉型结构也发生了变化。 

    自流浇注料是一种不需要震动即可自行流动成型、找平和脱气的低水泥或超低水泥耐火浇注料。针对不同使用部位选用适合的原料和粒度级配,采用复合超微粉和高效分散剂,以获得较好的施工性能和高温使用性能。自流浇注料适用于施工部位狭窄和形状复杂的部位,如轧钢加热炉炉底水管的包扎、结构特殊的蓄热式加热炉的炉墙,某些需要局部修补和填塞的部位使用自流浇注料也比较方便。 

   通道式加热炉的炉体内有许多相互隔离的蓄热室和很多纵横交错的煤气管道或空气管道,用传统的振动成型浇注料浇注的蓄热室,由于普通耐火浇注料的级配不尽合理,又多用水泥结合,存在着中温强度下降、线收缩大、体积稳定性差等不足,经过一段时间的使用后容易出现开裂,使得蓄热室在运行过程中跑风漏气,影响换热节能效果,特别是煤气蓄热室一旦漏气还会给生产带来安全隐患。普通浇注料在施工过程中使用振动设备来使材料产生流动,以达到所要求的填充效果,但是在蓄热室炉墙这种空间狭窄、形状复杂的部位(炉墙为多层结构,分层施工,每层厚度仅100mm左右),振动设备无法使用,用自流浇注料便很好地解决了这一问题。

    水冷管包扎采用快干自流浇注料。水冷管包扎部位由于材料厚度小,一般在40~60mm,若采用浇注料,很难振动充分,从而影响材料的整体性和强度,采用快干自流浇注料,不仅材料可以自行充填致密,材料的整体和强度能保证,而且易于施工和烘烤。