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臺車式退火爐耐火材料使用介紹

添加時間:2016年8月3日  瀏覽次數(shù):

臺車式退火爐耐火材料使用介紹

退火爐爐體通常長36m,分為四個控制段:加熱段,、保溫段,、急冷段和緩冷段。加熱段爐膛高3m,,其他三段爐膛高2.25m,,每兩段之間有一個距爐底1.3m的高壓下梁將相鄰兩段隔離。退火時各段溫度分別控制為:1050~1100℃,、960~1000℃,、780~830℃、560~610℃,。 整個爐體從進(jìn)料到出料上斜2%,,鑄管在爐底軌道上由撥爪推動前進(jìn),爐兩側(cè)安裝有5對對中機(jī),對鑄管行進(jìn)中跑偏進(jìn)行校正,。
爐底原由五層耐火磚砌成,,最下面一層輕質(zhì)磚為立砌,厚122mm,,中間三層為平砌,,每層厚65mm,最上層粘土磚也為立砌,,厚度為114mm,。軌道采用耐熱鋼,材質(zhì)為3Cr24Ni18Si2,,軌道的鋪設(shè)兩邊采用耐火磚固定,。由于使用多年,爐底耐火磚變形較大,,耐熱鋼軌道也嚴(yán)重變形,,而且固定耐火磚已大部分損壞,因此退火過程中管子在爐內(nèi)運行不平穩(wěn),,退火后管子的橢圓度增大,,有的外表出現(xiàn)外凹導(dǎo)致報廢,,更嚴(yán)重的是因軌道橫向位移,尤其是在對中機(jī)處造成軌道脫節(jié),,導(dǎo)致亂爐,,出現(xiàn)大批廢品。停爐檢修時,,對軌道進(jìn)行校直,、更換和固定,固定采用焊接,,將每根道軌首尾焊死,,相互連接,由于焊接時產(chǎn)生應(yīng)力較大,,加上道軌受熱膨脹等原因,,焊點很快斷開,每隔半個月左右就得停爐檢修一次,,嚴(yán)重影響了生產(chǎn),。為此鑄管公司決定對爐底及軌道進(jìn)行改造。


2 改造方案的設(shè)計

鑒于耐火澆注料熱穩(wěn)定性好,、線變化率低,、形變小等特點,鑄管公司大膽提出以鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料制成的預(yù)制件代替易變形的耐熱鋼,,將原來的 五組軌道全部去掉,,同時將最上面一層立砌的粘土磚也全部去掉,采用低水泥澆注料打結(jié)爐底,。
改造采用的鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料預(yù)制件形狀改造后爐底結(jié)構(gòu)爐底表面為厚120mm的55# 低水泥澆注料,,澆注爐底表面時預(yù)留5條斷面為210×80mm的凹槽,軌道即設(shè)置在凹槽中,。

3 新材料性能及試驗研究

耐火澆注料熱穩(wěn)定性好,,線膨脹系數(shù)比耐熱鋼小,但其耐磨性及其強(qiáng)度卻難以與耐熱鋼相比(耐火澆注料的理化指標(biāo)見表1),。以耐火澆注料代替耐熱鋼作退火爐軌道是否能滿足退火的需要呢,?為此,做了如下試驗,。 

3.1 耐磨性
為研究耐火料預(yù)制件的耐磨性,,用預(yù)制件搭成斜度為2%的軌道(退火爐斜度為2%),將軌道置于退火爐的加熱段內(nèi),,并將退火爐加熱段爐內(nèi)溫度升至退火溫度(1080~1100℃),用減速機(jī)構(gòu)以0.85m/s的速度(退火時管子最大運行速度為0.85m/min)勻速將一通徑為800mm,、厚度為36mm,、長度為1500mm,、表面粗糙度為100μm的圓鋼管上下拖動10000次,軌道厚度平均下降0.22mm,。以軌道表面磨損不大于10mm為安全運行的極限,,則退火時管子可滾動軋過次數(shù)為45.5萬次,退火量可達(dá)63.4萬t(DN800mm管的標(biāo)準(zhǔn)重量為139kg),。由此可見,,預(yù)制件的耐磨性足以滿足退火的需要。
3.2  抗壓強(qiáng)度
仍以DN800mm管為研究對象,,管子在軌道上滾動時,,與軌道的接觸面寬度在2mm以上。以1.5 mm寬度計算,,5條軌道與DN800mm管子的接觸面積為15cm2 ,, 軌道所受壓強(qiáng)為9.3MPa,則預(yù)制件的抗壓強(qiáng)度為所受壓強(qiáng)的8.6倍 ,。
3.3  抗折強(qiáng)度
由抗折強(qiáng)度計算承受DN800mm管所需的最小橫截面積為11.6 cm+2 ,,而一條軌道的橫截面積為240cm2 。以上試驗研究表明:預(yù)制件的耐磨性及強(qiáng)度足以滿足退火需要,。

4 施工

4.1  爐底的打結(jié)
(1)設(shè)置預(yù)制件凹槽打結(jié)所需模具,,模具的澆注面均涂油以利于脫模。
(2)攪拌:采用飲用水,,按重量準(zhǔn)確稱量,,加水量為5%~10%,用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌,,攪拌時間控制在5min左右,。
(3)膨脹縫的預(yù)留:在爐體長度與寬度方向上,每隔約2m留一條寬10mm的膨脹縫,,縫內(nèi)填入硅酸鋁耐火纖維氈,,各條膨脹縫應(yīng)錯開。
(4)加水?dāng)嚢韬蟮臐沧⒘显?5min內(nèi)用完,,澆注料硬化約24h后脫模,,進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù),總養(yǎng)護(hù)時間為50h,。
4.2  鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料預(yù)制件的設(shè)置
預(yù)制件設(shè)置時兩側(cè)放置一塊厚為5mm的油氈紙,,兩根預(yù)制件連接處留5mm寬的膨脹縫,縫內(nèi)填入硅酸鋁耐火纖維氈,,五條軌道的膨脹縫相互錯開,。爐底平面寬度方向的平直度、五條軌道寬度方向的平直度及爐底平面,、五條軌道長度方向的2%斜度,,采用激光器光束測量手段來保證,。
5 改造效果與分析

改造后的爐底設(shè)置有預(yù)埋軌道的凹槽,整條軌道的下半部都埋在爐內(nèi),,固定條件非常好,,杜絕了因軌道橫向位移導(dǎo)致亂爐而出現(xiàn)大批廢品的現(xiàn)象。

鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料是以高鋁礬土,、熟料或剛玉等為骨料和粉料,,加入結(jié)合劑和適量的耐熱不銹鋼纖維,并加入適量的外加劑配制而成的耐火澆注料,,其熱穩(wěn)定性強(qiáng),,變形小,耐磨性好,,強(qiáng)度高,,具有較好的抗削落、抗沖擊性能,。采用鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料預(yù)制件代替耐熱鋼軌道,,不但結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,,工期短(比采用耐熱鋼短5d),,造價低(節(jié)約資金20余萬元),而且其耐磨性及強(qiáng)度完全滿足退火要求,。

 

關(guān)鍵詞:耐火磚   低水泥澆注料   
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