步進(jìn)梁式的軋鋼加熱爐用耐火材料為澆注料、可塑料居多,,爐頂采用吊掛結(jié)構(gòu),,使用錨固磚加可塑料,,在靠近爐殼鋼板的部位使用絕熱耐火材料,,如輕質(zhì)隔熱磚,、硅鈣板、纖維氈等材料,。如某步進(jìn)梁式加熱爐加熱寬500~1600mm,、長(zhǎng)8000~10000mm的板坯,從20℃連續(xù)加熱到1250℃,,生產(chǎn)能力只有270t/h,。從類(lèi)似的加熱爐用耐火材料要求看:耐火材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)只有軋鋼加熱爐用澆注料標(biāo)準(zhǔn)GB/T22590-2008規(guī)定了軋鋼加熱爐低溫區(qū),、中溫區(qū),、高溫區(qū)及水冷管部位的工作襯和隔熱用耐火澆注料的理化性能,。工作襯的要求從化學(xué)成分看,只限定氧化鋁含量:物理性能涉及體積密度,、強(qiáng)度,、加熱永久線變化和抗熱震性,使用溫度分1300,、1350,、1400℃及1450℃共4個(gè)等級(jí)。隔熱襯用耐火澆注料的物理性能涉及體積密度,、強(qiáng)度,、加熱永久線變化和導(dǎo)熱系數(shù),對(duì)應(yīng)不同體積密度的材料使用溫度分700,、800,、1000、1100,、及1200,、共5個(gè)等級(jí)。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),,ZJ-65,、ZJS-65及ZJ-703材質(zhì)的工作襯均可滿足1400℃以上使用溫度的要求。
軋鋼高溫步進(jìn)式加熱爐所用耐火材料必須考慮其性能要適應(yīng)生產(chǎn)的高溫要求,,如立柱,、步進(jìn)梁、底部所用耐火澆注料與爐墻,、爐頂使用的可塑料,,都直接接觸高溫使用環(huán)境,另外還有大量的含氧化鐵渣的黏附和侵蝕,,因此與普通的加熱爐應(yīng)該有所區(qū)別,。并且在高溫步進(jìn)梁式加熱爐使用溫度可達(dá)1380℃,在使用過(guò)程中,,經(jīng)常由于粘渣,,一旦粘渣就必須得清理、檢修,,耗時(shí)長(zhǎng),、成本高。為了分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因,,了解耐火材料的性能,,對(duì)不同加熱爐內(nèi)使用的耐火材料情況需要進(jìn)行分析并加以改正,。
一:立柱與步進(jìn)梁用耐火澆注料分析
步進(jìn)梁與立柱粘渣嚴(yán)重,其用澆注料性能如表2.從表2看,,變形量0.6%時(shí)立柱與步進(jìn)梁澆注料的荷重軟化溫度為1319℃,,而變形量達(dá)到2%時(shí)僅為1342℃,這個(gè)溫度區(qū)間很狹窄,,變形量卻很大,,如此性能,會(huì)造成立柱表面發(fā)軟,,且澆注料內(nèi)液相物質(zhì)增加,,易粘結(jié)鋼坯上落下的氧化鐵皮,也易與氧化鐵皮反應(yīng)形成粘稠的掛渣物,。從結(jié)構(gòu)分析看,,表面掛渣中含鋁量高,估計(jì)與氧化鐵與耐火材料的侵蝕反應(yīng)有關(guān),,含氧化鋁的氧化鐵熔物黏物度增加,,容易粘渣
二:爐墻與爐底用耐火材料分析
爐墻出現(xiàn)變形,中間縮窄,,底部變寬,,容易出現(xiàn)開(kāi)裂:爐底出現(xiàn)大量的氧化鐵渣堆積,影響生產(chǎn),。其所用澆注料,、搗打料的性能如下表:
變形量0.6%時(shí)爐墻、爐底搗打料的荷重軟化溫度為1213℃,,變形量2%時(shí)僅為1392℃,,同樣會(huì)造成爐墻、爐底的粘渣,。變形量0.6%時(shí)爐底澆注料的荷重軟化溫度為1324℃,,變形量2%時(shí)僅為1352℃,如果變形增加,,對(duì)于爐窯的安全使用不利,。變形量0.6%時(shí)爐底使用的鎂鉻澆注料的荷重軟化溫度為1239℃,變形量2%時(shí)僅為1451℃,,荷重軟化溫度有所增加,,因此墊補(bǔ)鎂鉻澆注料利于保護(hù)爐底、爐墻,,對(duì)于爐窯的安全使用有利,,變形量0.6%的荷重軟化溫度有待于進(jìn)一步提高,以控制液相量,,減爐渣粘附,。
三:圍堤及燒嘴用耐火材料分析
圍堤粘渣嚴(yán)重,,阻礙了立柱的行程,圍堤也出現(xiàn)開(kāi)裂,,清渣時(shí)容易出現(xiàn)破損,。其所用搗打料的性能如下表。變形量0.6%時(shí)圍堤搗打料的荷重軟化溫度為1222℃變形量2%時(shí)僅為1517℃,,變形溫度的范圍比較寬,,開(kāi)始變形的溫度低,,從1222℃變形量達(dá)到0.6%,,搗打料容易發(fā)軟,粘渣就比較嚴(yán)重,。燒嘴周?chē)鷵v打料形態(tài)穩(wěn)定,,粘渣少,表明所用爐襯材料性較好,,爐墻有內(nèi)陷,、開(kāi)裂情況,與搗打料的性能有關(guān),。圍堤及燒嘴所用可塑料的性能如表4.從表4看出,,變形量0.6%時(shí),燒嘴可塑料的荷重軟化溫度為1316℃,,而變形量達(dá)到2%時(shí)僅為1568℃,,這個(gè)溫度區(qū)間比較大,荷重軟化溫度提高,,對(duì)于減少粘渣有利,。
從破損調(diào)查與耐火材料的性能分析看,高溫加熱爐所需要的耐火材料應(yīng)改進(jìn)不應(yīng)該再只關(guān)注材料的抗壓強(qiáng)度,、抗折強(qiáng)度,、體積密度、高溫?zé)缶€變化率等性能,。應(yīng)從荷重軟化溫度等關(guān)鍵性能指標(biāo)看,,耐火材料檔次低,爐窯容易粘渣,。因此需要根據(jù)用戶的工藝特征改變爐窯耐火材料的選材依據(jù),,否則,被動(dòng)的使用耐火材料,,難以適應(yīng)高溫的生產(chǎn)需求,。