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轧钢加热炉-轧钢加热炉各部位都用了哪些耐火材料。
发布时间:2023-11-08      点击次数:185

我们在日常所使用轧钢加热炉的时候有没有注意过各部位的耐火材料的材质,我觉得大部分的客户并不清楚这方面的知识,但是我们在选购轧钢加热炉的时候多方面了解是没有错的,今天亿诺就为大家讲一下关于轧钢加热炉不同位置所采用的的耐火材料。


轧钢加热炉是一种用于工业生产过程中对金属材料进行热处理的设备,其主要作用是通过加热使金属材料达到所需的温度,以满足生产工艺的要求。轧钢加热炉加热炉的工作原理是利用燃料燃烧产生的热能将热量传递给炉膛内的金属材料,使其发生物理和化学变化。在加热过程中,需要选择合适的耐火材料来保护炉膛内的各个部位,以保证加热炉的安全运行和使用寿命。


炉膛是轧钢加热炉的主要工作区域,其内部温度通常在800-1200℃之间。因此,炉膛的耐火材料需要具备良好的耐高温性能、抗热震性能和耐磨性能。常见的炉膛耐火材料有:


(1)高铝砖:高铝砖是一种常用的轧钢加热炉耐火材料,其主要成分是氧化铝,具有较高的抗高温性能和抗渣性。由于其价格相对较低,因此在一般工业生产过程中使用较为广泛。


(2)粘土砖:粘土砖是一种以粘土为主要原料制成的轧钢加热炉耐火材料,其抗渣性和抗热震性能较好,但抗高温性能较差。因此,粘土砖主要用于低温环境下的轧钢加热炉。


(3)碳砖:碳砖是一种由石墨炭素材料制成的耐火材料,其抗高温性能和抗热震性能都非常优秀。但由于其价格较高,因此在一些特殊要求的轧钢加热炉中才会使用。


轧钢加热炉是轧钢或锻钢时用于加热钢坯或小型钢锭的热工设备,使用温度一般为1300~1400℃。随着轧钢机的大型化和高效化,对加热炉提出了更高的要求,其发展趋势是大型、低耗、无公害和操作自动化,筑炉材料也因此发生了较大的变化。


轧钢加热炉炉体由炉墙、炉底和炉顶组成。在炉子一侧端墙安装有端烧嘴,均热段端墙上还有出料门,另一侧端墙上有进料门。侧墙除有炉门和人孔外,加热段侧墙上有时也安装侧烧嘴;推钢式炉炉底由均热床和水冷管滑道或陶瓷滑轨砖组成,步进式炉炉底则由固定梁(底)和步进梁组成。习惯上所称炉底系指砖砌或不定形耐火材料制作的实炉底。炉顶分为拱顶和平顶两种。炉顶部位受高温、气流冲刷和热应力等因素影响,特别是加热段前部和均热段的炉顶,较易损毁,是整个炉体的薄弱环节。因此。炉顶的寿命,即代表加热炉的使用寿命。


(1)砖砌轧钢加热炉炉体。用隔热砖和耐火砖砌筑的炉衬。炉子绝热层用黏土质或高铝质隔热砖、漂珠砖、硅藻土砖及耐火纤维毡等材料砌筑,厚度为113~300mm,炉墙工作层用黏土质耐火砖砌筑,厚度为230~400mm,开孔洞处可用砖砌拱、用异型砖拼砌或搭盖长条黏土质耐火砖。如炉墙较高需在适当的间距处安设高铝质抗拉砖,以防炉墙倾倒。同时,加热段炉墙底部需加厚,以增加其稳定性。受钢坯碰撞的炉墙较易损毁。烧嘴周围和侧出钢口等开孔洞部位的炉墙,受高温、急冷急热和机械等作用最易损坏。


炉底工作层厚度为300~400mm,预热段用黏土质耐火砖砌筑,加热段则用黏土质或高铝质耐火砖砌筑,其上铺一层冶金镁砂以抵抗氧化铁皮渣的侵蚀,也可用镁砖或镁铬砖直接砌筑一层保护层。均热段的实底均热床因受高温和钢坯冲击、移动磨损及渣侵蚀等作用,损毁较快。轧钢加热炉该部位用高铝砖或镁砖做工作层时,使用寿命约为半年,改用电熔莫来石砖或刚玉砖使用寿命可延长至1年左右。炉顶为砖砌拱顶时,其工作层厚度为230~300mm,并加厚度为120~300mm的隔热砖砌绝热层。采用吊挂平顶时,其工作层厚度为230~250mm,隔热层厚度约为70mm。


吊挂平顶用的吊挂砖分为单沟式、单面槽式、双面槽式和夹持式等类型。一般用翻土质吊挂砖,高温区也有用高铝质吊挂砖的。炉顶压下部位常用的异型吊挂砖不需作绝热层。黏土质耐火砖炉顶的使用寿命为1~2年,高铝砖炉顶的寿命略高些。将烧成砖改用不烧高铝质吊挂砖后,使用寿命可提高1倍左右。在正常操作的情况下,轧钢加热炉的使用寿命一般为1~3年,轧钢加热炉因间歇操作,受热应力和机械碰撞等作用大,其使用寿命为3~11个月。


(2)预制轧钢加热炉块吊装炉体。预制块是用铝酸盐水泥、磷酸盐低水泥和水玻璃等耐火浇注料制造的。如用黏土结合耐火浇注料制作预制块需配有锚固砖。炉顶预制块分为拱形和长条形两种,如配用钢筋,必须安放在非工作层内。


(3)耐火可塑料捣制轧钢加热炉炉体。用耐火可塑料捣打制成的安有锚固件的炉衬工作层。在锚固砖或吊挂砖的间隙部位需填充耐火可塑料坯,并用风锤或捣固机捣打密实。包括炉底在内耐火可塑料一般得分层、分段连续施工,并将表面刮毛、扎排气孔和切出膨胀缝。耐火可塑料炉衬的优点是整体性强、烧结性好和高温强度高。因此,炉衬一般不剥落,使用寿命约13年。


(4)衬火浇注料浇灌炉体。用耐火浇注料现场浇灌的炉衬工作层。轧钢加热炉炉墙和炉顶部位的构造与耐火可塑料炉体的相同。锚固砖或吊挂砖安装就位后,从一侧开始布耐火浇注料拌和料,然后用振动器(捧)振动密实,应连续施工、及时养护。1980年之前,一般用高铝水泥或磷酸盐耐火浇注料浇灌炉衬工作层,但高温区域的炉衬工作层易产生结构剥落,影响使用。


寿命一般为2~4年。1980年以后,炉体普遍用各种黏土结合或低水泥系列耐火浇注料浇灌炉衬工作层,高温区炉底有时用抗渣蚀的刚玉质、莫来石质或镁铬质耐火浇注料,均热床则用耐磨的耐热钢纤维耐火浇注料进行浇灌。烘炉时间约需8d。在正常操作的情况下,轧钢加热炉的使用寿命可达4~10年,锻钢加热炉的使用寿命为2~4年。


烧嘴砖是用于各种烧嘴部位的耐火制品,主要起组织火焰的作用。平焰烧嘴安装在轧钢加热炉炉顶上,其他烧嘴均安装在炉墙上。烧嘴砖呈喇叭口形状,由一块或若干块组成,并镶砌在炉衬内,其中心须与烧嘴中心对准,以保证燃料与空气的有效混合和预热,组织好火焰形状并稳定燃烧过程。该砖及其周围的衬体经常遭受高温、温度骤变和气流冲刷等作用。损毁较快。烧煤气用的黏土质烧嘴砖使用寿命1年左右,以重油为燃料时,其寿命仅为3~6个月。改用高铝质或硅线石质烧嘴砖时,使用效果有所改善;在燃煤气加热炉上使用高铝水泥或磷酸盐耐火浇注料制作的烧嘴砖,寿命为1~2年。用刚玉质或莫来石质低水泥系列耐火浇注料制作的烧嘴砖,在燃油加热炉上使用,寿命为6个月至3年。


用于烧煤的轧钢加热炉,分为往复炉排式和旋风燃烧式等多种类型,一般由底、墙和顶等部分组成。普通燃烧室的衬体通常用黏土砖或高铝砖砌筑,因受使用温度高且温度波动大、熔渣侵蚀和清渣时的机械损伤等影响,其寿命为1年左右。当采用特等高铝熟料、刚玉、莫来石或镁铝尖晶石等耐火浇注料浇灌衬体时,整体性好、不粘渣,使用寿命可延长至1~3年。旋风燃烧室的衬体用高强度、高热导率的碳化硅质耐火浇注料浇灌,使用寿命1~2年。腰炉是燃烧室和加热炉炉膛之间的通道,使用温度1600℃左右,用硅线石砖或刚玉砖砌筑时,其寿命仅0.5年左右。


用于封闭炉墙上的孔洞,分为侧开式和升降式两种。炉门一般用黏土砖、耐火浇注料或耐火可塑料、高铝质隔热砖或耐火纤维毡等材料作内衬;侧开式轧钢加热炉炉门可使用一个炉役,升降式炉门因受温度波动和机械碰撞等因素的影响,使用寿命约为1年。


出钢槽用于侧出钢坯的轧钢加热炉。除用水冷铸铁出钢槽外,一般用高铝砖或镁砖砌筑,使用寿命3~6个月。采用烧结或电熔莫来石质大砖砌筑时,强度高、耐磨性好,但抗热震性较差,易于崩裂,其寿命1年左右。采用耐热钢纤维增强的刚玉质耐火浇注料在现场浇灌成整体出钢槽,使用寿命达2年以上。


小型推钢式轧钢加热炉,由棕刚玉-碳化硅质滑轨砖组成陶瓷滑道,在炉子长度方向上用耐火砖砌筑2行或4行基墙。在基墙上砌筑高铝碳化硅座砖,然后安装滑轨砖并组成陶瓷滑道。钢坯在滑道上移动,实现上、下两面加热,具有耗能少、钢坯上无黑印等优点。陶瓷滑道承受高温、钢坯荷重、高温磨损和氧化铁皮渣侵蚀等作用,使用条件较苛刻,其寿命1年左右。


大、中型推钢式或步进梁式轧钢加热炉,炉底水冷管由纵向、横向分布的和起支撑作用的厚壁水冷管组成。绝热的目的是降低冷却介质带走的热量、减少钢坯黑印和提高加热质量。其绝热方式分为异型黏土砖镶嵌或马蹄形砖吊挂、耐火可塑料或耐火浇注料制成的焊瓦式预制块焊接及用该料与耐火纤维毡现场包扎等。使用寿命一般为3~12个月。采用优质耐火可塑料、超低水泥或无水泥等耐火浇注料进行现场包扎,其使用寿命在1年以上。


烟道内衬一般用黏土砖砌筑,也可用耐火浇注料预制块吊砌或现场浇灌,有时也可用耐火喷涂料施工。红砖或混凝土烟囱在高温区域用耐火砖砌筑。金属烟囱内壁焊金属锚固钉,有时加金属网,采用轻质耐火浇注料或耐火喷涂料作内衬,施工方便,整体性强,使用寿命长。


炉底是轧钢加热炉的基础部分,其主要作用是承受炉体的重量和金属溶液的重量,同时也需要抵抗金属溶液对炉底的腐蚀作用。因此,炉底的耐火材料需要具备良好的抗渣性、抗热震性和耐磨性能。常见的炉底耐火材料有:


(1)刚玉砖:刚玉砖是一种由氧化铝为主要原料制成的耐火材料,其抗渣性和抗热震性能非常好,且耐磨性能也非常优秀。但由于其价格较高,因此在一些特殊要求的轧钢加热炉中才会使用。


(2)铬铁矿砖:铬铁矿砖是一种由铬铁矿为主要原料制成的耐火材料,其抗渣性和抗热震性能非常好,且耐磨性能也非常优秀。但由于其价格较高,因此在一些特殊要求的轧钢加热炉中才会使用。


总之,轧钢加热炉各部位的耐火材料需要根据具体的工作环境和要求来选择,以保证加热炉的安全运行和使用寿命。在选择耐火材料时,应综合考虑各种因素,如耐高温性能、抗热震性能、耐磨性能等。


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