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多晶莫來石纖維在步進式加熱爐上的應用

多晶莫來石耐火纖維,國內近年來開發的新一代纖維輕質耐火材料,它具有導熱率低、耐火度高,隔熱性能好等優點。同時,它還具有很好的抗熱震性和高輻射率。通過使用證明,其高溫熱穩定性好。是一種可靠的節能型耐火材料。

一、設備情況:

我廠加熱爐是由意大利ITALIMPIANTI公司設計,與從德國SMS公司引進的高速線材軋機配套,是整個生產線上唯一的一座加熱設備,也是國內引技術建成的第一座步進梁、底組合式加熱爐。爐底有效面為252平方米。燃料使用高焦混合煤氣,并配有空、煤氣雙預熱的熱能回收系統。爐子額定產量為120噸每小時。加熱爐是我廠生產的關鍵設備,也是耗能大戶,其運行情況的好壞,直接影響高線廠正常生產。它對全廠的能源消耗起著舉足輕重的作用。長期以業,由于受到本公司的錠型限制,從方坯連軋廠送到我廠的方坯短、比例過大,通常占25%以上,受其影響,造成每一根鋼坯的軋制節奏快,導致鋼坯在爐內的加熱時間不足。為了追求產量,只好提高爐溫,時常加熱段和均熱段的爐溫要燒到1300℃。加之,短尺坯的原因,部份爐頂和爐底處于“空燒”狀態,大大的縮短了爐頂的使用壽命。曾經多次發生因爐頂被燒紅,甚至燒穿串火,而被迫停產搶修的情況,嚴重的影響了生產的正常運行,給公司造成直接經濟損失成了不必要的經濟損失。

二、粘貼多晶莫來石纖維:

為了解決爐頂工作壽命短的問題,我廠利用加熱爐中修,于1998年5月委托浙江歐詩漫集團德清晶體纖維廠,采用該廠的多晶莫來石纖維,對加熱爐的高溫區表面內進行粘結。纖維粘貼厚度為50mm,覆蓋整個爐頂面積約100平方米。具體施工方法是在粘貼前,先將爐頂內表面的灰、渣清掃干凈。應注意的是,該道工序的工作質量,直接影響纖維的粘貼質量。然后,將配好的粘結劑,分別涂到爐頂表面和多晶莫來石纖維塊上。采用輕輕擠壓的方法,使兩者結合,粘牢。整個施工僅用6小時,總費用7萬元。

三、使用效果:

由于是在老爐頂表面上粘貼,其表面結灰、結渣,表層材料老化,一次性清掃不徹底等原因,纖維在使用7個月后,有此發生脫落。盡管使用時間不長,但已在提高爐體壽命,降低能源消耗,改善勞動條件和操作環境等方面取得了明顯的效果。主要表現在以下幾個方面:

1、降低能耗:

年份6789101112平均單耗GJ/T噸鋼節能GJ/T節能率%

19971.851.751.652.121.651.661.771.7790.26414.86

19981.1991.4411.6421.4511.6781.6651.5271.515

從表中可以看出,粘貼多晶莫來石纖維前后一兩年同一個時期內,其噸鋼單耗差別較大,平均噸鋼節能0.264GJ/T,節能率為14.86%,總節能量76134.5吉焦,(按馬鋼當年能源價格9元每吉焦計)折合人民幣68.52萬元,經濟效益很可觀。雖然在此期間,在節有工作方面,我們也采了采取了一些其他措施,如各生產班組開展“節能勞動況賽”,加強現場加熱操作的指導,開展職工技術培訓工作等。但是粘貼多晶莫來石纖維這一技改工作是起了主要作用的,功不可抹。

2、提高爐體壽命:

過去加熱爐爐頂耐火層,使用的是本公司生產的普通粘土澆注料,因爐頂部分“空燒”局部溫度過高,造成耐火層粉化、開裂、脫落較嚴重,使用壽命一般不超過一年半。粘貼纖維后,使耐火燒注層,不直接與火焰接觸,改善了工作條件。在今年一月跨年度中修期間我們進爐內觀察,爐頂表面平整,完好無破損及局部脫落現象,證明粘貼纖維確實可延長爐頂壽命。到目前為止爐頂已使用2年半時間,如果繼續粘貼纖維估計可使用到4年,無需大修。這樣便可節約一次爐頂大修的材料和施工費用約30萬元。

3、改善工作環境:

為了搞清使用多晶莫來石纖維前后的爐頂外表面溫度變化情況,我們專門委托公司能環處,對爐頂外表面進行檢測,結果請見附件《檢測報告》。

在相同的爐溫條件下,所測結果不同,經過對爐頂20個點的表面測量溫度,粘纖維后,,爐頂外表平均降約為30℃,這給加熱工現場巡檢操作帶來了極大的方便,也使維護、檢修工作處理故障時的勞動強度大大降低,受到工人同志的普啟遍歡迎。

4、保溫時間縮短:

由于我廠生產短尺坯的比例過大,加熱節奏常常跟不上軋制節奏,過去每軋鋼1-2小時可保溫約10分鐘時間,粘纖維后,由于增強了爐內輻射強度,使加熱保溫時間從原來的10分仲減小到5分鐘,不但提高了產量和軋機作業率,同時也減少了氧化損失,使鋼坯加熱質量得到了提高。

四、小結

通過對多晶莫來石纖維的實際應用,我們認為該產品,確實是一種綜合技術經濟效益顯著的輕質隔熱耐火材料。對于軋鋼加熱爐來說,推廣使用多晶莫來石纖維,在延長砌體使用壽命,節約能耗,提高產品的產量和質量方面,均能獲得良好的效果。我廠今后繼續使用,這種新型節能材料。希望德清晶體纖維廠,在技術上精益求精,為用戶創造更好的經濟效益。

附:《檢測報告》

一九九九年七月十九日

附:《檢測報告》

A、目的:了解當使用新型節能材料之后,爐頂外觀面溫度變化情況。

檢測部份:加熱爐高溫段爐頂;

檢測單位:鋼研所能環科;

檢測工具:接觸式測溫儀;

第一次檢測時間:1998年3月13日;

第二次檢測時間:1998年6月9日

B、第一次測溫結果:(粘貼纖維前)

爐內區域1段2段3段4段5段6段

溫度℃------121610412241178

爐外南均測熱溫段點01020304050607080910北

94190180173102175197208175170

加測熱溫段點11121314151617181920

190235182210180166217210240149

C、第二次測溫結果:(粘貼纖維后)

爐內區域1段2段3段4段5段6段

溫度℃------1210120012001170

爐外南均測熱溫段點01020304050607080910北

9812515612790159175197167158

加測熱溫段點11121314151617181920

166172150186170130192165140114

D、兩次測量溫差值℃

01020304050607080910

+4-65-24-46-12-16-22-11-08-12

11121314151617181920

-24-63-32-24-10-36-25-45-100-35

E、結論:

1、前后兩次測量高溫段爐頂外表面溫度,其爐內溫度條件基本相似,而溫度卻發生了變化證明在加熱爐高溫段爐頂內貼新型節能材料——多晶莫來石纖維,能夠起到保溫節能作用效果較好。

2、爐頂粘貼保溫材料后,其外面溫度有所下降。經過對20個測溫點的測量,熱除第(1)點和第(19)點兩個異常點,計算其余18個點的平均溫度差為-30.3℃。

 

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