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多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空成型塊在全氫罩式爐上

更新時(shí)間：2012-11-08 瀏覽次數(shù)：597次

冷軋帶鋼的罩式爐退火是冷軋板生產(chǎn)的關(guān)鍵工序之一。目前，全氫罩式爐是這種退火爐中先進(jìn)的爐型，鞍鋼冷軋薄板廠在1991年和1995的先后有76座全氫罩式爐投產(chǎn)，其中1995年5月份開始點(diǎn)火生產(chǎn)的36座全氫罩式爐以經(jīng)過中外技術(shù)專家結(jié)合用戶的建議在許多方面進(jìn)行了完善和改進(jìn)，其中重要的改進(jìn)就是用多晶莫來石纖維復(fù)合制品爐襯代替輕質(zhì)耐火磚爐襯。
1988年，鞍鋼冷軋薄板廠開始引進(jìn)全氫罩式爐的項(xiàng)目，在同德國(guó)LOI公司和奧地利EBNER公司進(jìn)行技術(shù)交流和談判中，兩個(gè)公司的外方專家都提出爐襯要用高級(jí)耐火材料，由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)沒有生產(chǎn)諸如多莫莫來石纖維復(fù)合制品耐火材料的廠家，如果，從奧地利EBNER公司引進(jìn)的4座全氫罩式爐襯的項(xiàng)目中，外方專家堅(jiān)持必須同時(shí)引進(jìn)爐襯和耐火材料，花費(fèi)了大量外匯，從德國(guó)LOI公司引進(jìn)的36座全氫罩式爐的爐襯不得不使用輕質(zhì)耐火磚。
鞍鋼冷軋薄板廠在1933年同德國(guó)LOI公司第二次簽定合同引進(jìn)36座全氫罩式爐的項(xiàng)目工，使用多晶莫來石纖維復(fù)合制品產(chǎn)品替代進(jìn)口耐火材料，該種多晶莫來石纖維復(fù)合制品通過一年來的投產(chǎn)使用取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
爐襯結(jié)構(gòu)
1、罩式爐對(duì)爐襯耐火材料的要求
罩式爐生產(chǎn)的特點(diǎn)的特點(diǎn)是退火周期短，是間斷的。當(dāng)爐料為70t時(shí)，加熱罩的退火周期大約20小時(shí)，加熱罩在一個(gè)爐臺(tái)上加熱保溫結(jié)束后，要吊卸扣到另一個(gè)爐臺(tái)上進(jìn)行加熱退火，在每次大約為5分鐘的吊運(yùn)過程中，加熱罩爐襯的溫度不可避免地從800oC左右降低到500oC左右，這樣加熱罩爐襯溫度每隔20小時(shí)的突然變化就要求爐襯耐火材料有好的急冷急熱性能，以及低的比熱和低的線膨脹性能，加熱罩的反復(fù)頻繁吊運(yùn)要求爐襯材料應(yīng)是低密度的和有一定的抗震性能。多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空成型塊（PMF-300），不僅導(dǎo)熱系數(shù)低，而且以過燒結(jié)干燥后，完全滿足了上述罩式爐耐火材料的要求。
2、爐襯結(jié)構(gòu)
罩式爐加熱罩內(nèi)襯的上半部分為硅酸鋁纖維，由于下半部分是燒嘴區(qū)域，火焰熱氣流對(duì)內(nèi)襯有一定的沖刷作用，所以必須用耐氣流沖刷的輕質(zhì)耐火磚或多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空型塊之間是厚度為30mm的硅酸鋁纖維。
一般罩式爐燃燒空間的溫度為900oC左右，由于加熱罩外部安裝有電氣部件以及計(jì)算機(jī)元件和燒嘴控制器，所以要求加熱罩外表面溫度不超過50oC。
根據(jù)傅里葉定律：q=λΔt/s，通過試算和驗(yàn)算可以求得用輕質(zhì)耐火磚做內(nèi)襯的厚度為345mm,用多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空成型塊做內(nèi)襯的厚度為220mm。
每個(gè)加熱罩有12個(gè)燒嘴，燒嘴周圍的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，采用易于加工的多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空成型塊做內(nèi)襯，防止燒嘴的煤氣能和助燃空氣混流片變形，完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3、使用效果與經(jīng)濟(jì)效益
使用效果比較
用輕質(zhì)耐火磚做罩式爐加熱罩燒嘴區(qū)域內(nèi)襯，使用半年左右爐襯開始出現(xiàn)裂縫，隨著加熱罩頻繁的吊運(yùn)，裂縫更加嚴(yán)重，加熱罩外表面溫度升高，不僅熱損失增加，而且更嚴(yán)重是導(dǎo)致加熱罩上的電氣部件和計(jì)算機(jī)元件以及燒嘴控制器損壞，影響加熱罩的加熱能力和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。一般新加熱罩使用半年后，內(nèi)襯必須進(jìn)行修補(bǔ)，一年后，修補(bǔ)更加頻繁，爐襯的壽命不能滿足生產(chǎn)要求。
用多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空成型塊做加熱罩燒嘴區(qū)域爐襯，經(jīng)過一年來的使用，完全克服了用輕質(zhì)耐火磚做罩式爐加熱罩燒嘴區(qū)域內(nèi)襯的缺點(diǎn)，沒有發(fā)現(xiàn)裂縫，加熱罩外表面的溫度保持設(shè)計(jì)的溫度，生產(chǎn)正常，燒此混流片未出現(xiàn)變形，燃燒正常。
經(jīng)濟(jì)效益
減少修爐時(shí)間，提高生產(chǎn)能力
鞍鋼冷軋薄板廠后期引進(jìn)的36座全氫罩式爐，19個(gè)加熱罩，加熱罩修補(bǔ)一次需要停產(chǎn)5天時(shí)間，加熱罩每小時(shí)的生產(chǎn)能力為3.5噸，而用多晶莫來石纖維復(fù)合制品真品成型塊替代輕質(zhì)耐火磚做罩式爐加熱罩燒嘴區(qū)域爐襯，每年可以提高生產(chǎn)能力7980噸。根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)減少更換或修補(bǔ)燒嘴次數(shù)可以提高生產(chǎn)能力6384噸，兩項(xiàng)合計(jì)可多生產(chǎn)冷軋板14364噸。
節(jié)能
經(jīng)計(jì)算，用多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空成型塊做加熱罩燒嘴區(qū)域爐襯替代輕質(zhì)耐火磚做罩式爐加熱罩燒區(qū)域爐襯替代輕質(zhì)耐火磚做罩式爐加熱罩燒嘴區(qū)域爐襯，由于熱損失的減少和爐體外表面溫度的降低，每年可以節(jié)能：
減少進(jìn)口備品備件消耗
目前，鞍鋼冷軋薄板廠引進(jìn)的全氫罩式爐的計(jì)算機(jī)元件備件和燒嘴控制器備件全部是從國(guó)外購(gòu)買的。1991年第一期投產(chǎn)的全氫罩式爐，投產(chǎn)后一年內(nèi)由于加熱罩外表面溫度高造成計(jì)算機(jī)元件和燒嘴控制器損失的價(jià)值達(dá)6.5萬德國(guó)馬克。在1995年第二期經(jīng)經(jīng)改進(jìn)和完善后投產(chǎn)的全氫罩式爐，投產(chǎn)后一年內(nèi)由于加熱罩外表面溫度保持設(shè)計(jì)溫度，計(jì)算機(jī)元件和燒控制器損失的價(jià)值大大減少，僅0.8萬德國(guó)馬克，即節(jié)約了5.7萬德國(guó)馬克，合28.4萬元人民幣。
結(jié)論
通過鞍鋼冷軋薄板廠前期引進(jìn)罩式爐幾年來使用輕質(zhì)耐火磚爐襯和后期引進(jìn)經(jīng)過完善的全氫罩式爐一年來使用多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空成型塊襯以及進(jìn)口耐火材料爐襯的生產(chǎn)實(shí)踐，可以得出下列結(jié)論：
（1）國(guó)產(chǎn)的多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空成型塊滿足了全氫罩式爐加熱罩燒區(qū)域?qū)δ突鸩牧系囊?，完全可以替代進(jìn)口的耐火材料。
（2）用于全氫罩式爐加熱罩燒嘴區(qū)域，與輕質(zhì)耐火磚相比，可以減少修爐時(shí)間，提高設(shè)備作業(yè)時(shí)間，提高生產(chǎn)能力，節(jié)約能源，減少進(jìn)口備品備件消耗。
（3）使用多晶莫來石纖維復(fù)合制品真空成型塊做全氫罩式爐燒嘴區(qū)域爐襯，經(jīng)濟(jì)效益顯著。