加熱爐是軋鋼設(shè)備中的重要熱工設(shè)備,,加熱爐使用性能的好壞,,將直接影響鋼材軋制的最終質(zhì)量與數(shù)量,而決定加熱爐使用權(quán)用性能的重要因素之一就是加熱爐所采用的耐火材料,。耐火材料可以讓加熱爐的使用壽命延長,,并可以抵御比如高溫、急冷,、急熱,、氣流沖刷、猹鐵侵蝕等,。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,,各種新型材料層出不窮,使用在加熱爐上的耐火材料也是一樣,,更新?lián)Q代的速度也突飛猛進,,但材料不管如何改變,,宗旨只有一個,,就是保證加熱爐的使用性能,延長使用壽命,,有較好的價格性能比,。近幾年來,,加熱爐的耐火材料尤其是加熱爐頂?shù)哪突鸩牧献兓^大,先由耐火澆注料取代了耐火磚,,現(xiàn)在又出現(xiàn)了耐火可塑料,,它大有取代耐火澆炷料之勢,這也是科技發(fā)展技術(shù)進步之必然,。下面我們談?wù)?strong>耐火可塑料的優(yōu)越性及其在加熱爐爐頂上的應(yīng)用,。
1 耐火可塑料應(yīng)用在加熱爐爐頂?shù)膬?yōu)越性
加熱爐爐頂是加熱爐溫度最高、氣流沖刷最為嚴(yán)重的地方,,不管是預(yù)熱段,、加熱段還是均熱段,加熱爐爐頂從早期的耐火磚吊掛爐到前幾年的耐火澆注料爐頂,,都存在著不同的缺陷,。如耐火磚的吊掛爐頂,氣密性能差,,熱量損失較大;磚表面凸凹不平,,增加氣流流動阻力,且不利于熱輻射,,熱利用較低,;耐火磚吊持爐頂整體性能差,極易出現(xiàn)局部墜磚現(xiàn)象;耐高溫性能差,,均熱段高溫區(qū),,使用周期一年都較難達到�,;谏鲜鋈秉c,,現(xiàn)在加熱爐爐頂一般采用了耐火澆注料,或耐火可塑料,。耐火澆注料雖然克服了耐火磚的許多缺點,,但澆注料存在著一嚴(yán)重的弱點,就是它的抗熱震性能差,。加熱爐內(nèi)的剝蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重,,尤其是加熱爐爐頂,有時會造成大面積層狀坍塌,,究其原因,,其一是澆注料本身抗熱震性能較差,它的耐急冷,、急熱次數(shù)不如粘土磚,,原因之二是由于澆注料施工是水平層狀澆注,有時會因為施工設(shè)備出現(xiàn)故障或其它原因,,造成澆注間隔時間過長,,人為地造成了層狀間隙,,破壞了澆注的整體性能。而可塑料在施工方法上就完全可避免上述問題的發(fā)生,,可塑料與澆注料相比的一個最大優(yōu)點就是它的抗熱震性能好,,這也是它應(yīng)用到加熱爐爐頂?shù)囊粋重要原因。
2 應(yīng)用在加熱爐爐頂可塑料的性能要求
加熱爐是一個將鋼坯加熱到所需軋制溫度的熱工設(shè)備,,加熱各處的溫度也是不盡相同的,,加熱爐一般可以分預(yù)熱段、 加熱段和均熱段,,均熱段的溫度最高,,預(yù)熱段溫度最低,預(yù)熱段的溫度一般700 - 900℃,,均熱段溫度為1200 - 1400℃,,而且加熱爐不是一個連續(xù)性的熱工設(shè)備,它是為軋機服務(wù)的輔助設(shè)備,,它的工作周期受乳鋼設(shè)備制約,,爐溫度變化大,這樣就要求耐火材料既要有較高的耐火度,,又要有較好的耐溫度變化的能力,。
在加熱爐的預(yù)熱段和加熱段,由于爐子溫度不是很高,,尤其是預(yù)熱段,,進料爐門經(jīng)常開啟,冷空氣和冷鋼坯都會造成該處爐溫的較大波動,,所以該處可塑料的性能采用不是耐火度問題,,而是可塑料的耐急冷、急熱問題,,所以該處的可塑料宜采用粘土質(zhì),。以加熱爐為例,預(yù)熱段一直到加熱中部如采用的是粘土質(zhì)耐火可塑料,,該段可塑料使用溫度可以達到1300 -1400℃,,完全可以滿足該處溫度要求,而且價格是高鋁質(zhì)可塑料的2/3-1/2,。以加熱爐為例,,該處如選用的是鄭州駒達新材料科技有限公司的耐火可塑料,該可塑料采用高鋁質(zhì)骨料和粘土外加劑混煉而成,,該種材料的最大特點是可以承受火焰的直接沖擊和強的熱輻射,,有較高的耐火度,耐火度達1770℃,不怕溫度劇烈變化,,耐剝落性能好,。
另外,,耐火可塑料是一種風(fēng)動工具,。進行搗打的可塑材料,可塑性能一定要好,,且要有一定的初級依附強度,,也就是拆模強度。
3 耐火可塑料應(yīng)用在加熱爐爐頂應(yīng)注意的問題
3.1 在加熱爐爐頂?shù)牟煌瑓^(qū)域采用不同品種的可塑料
如前所述,,加熱爐從預(yù)熱段到加熱段,、均熱段溫度梯度較大,各處功能作用也不盡相同,,在選擇可塑料時,,既要考慮使用性能,又要考慮價格因素,,還要考慮材料的施工適宜性,。
3.2 耐火可塑料在加熱爐頂施工時應(yīng)注意問題
(1)耐火可塑料的現(xiàn)場存放與保管
耐火可塑料是一種氣硬性材料,也就是說耐火可塑料在施工前不能破壞其包裝物(一般是塑料袋包裝),。一旦包裝物破損可塑料將風(fēng)干硬化,,失去可塑性能,所以在可塑料的存放與保管過程中,,要特別注意可塑料外包裝的完好,。
(2)耐火可塑料與錨固磚之間的結(jié)合一定要緊密。爐頂可塑料是依附在錨固磚周圍,,靠錨固磚固定在爐頂上的,,可塑料與錨固磚接觸的緊密與否,直接影響可塑料爐頂?shù)氖┕べ|(zhì)量,,所以可塑料錨固區(qū)域的搗打至關(guān)重要,,為了保證錨固磚與可塑料的緊密接觸,事先要根椐錨固磚的形狀制作一定數(shù)量的木模,,可塑料施工時,,在錨固磚位置,先用木模在可塑料上打上模印,,再將錨磚鑲在模印里,,用風(fēng)搗錘輕搗錨固磚使其與可塑料緊密接觸。既要讓可塑料與錨固磚緊密接觸,,又不能在搗打時傷壞錨固磚,。
(3)做好可塑料的脹縫及表面處理
可塑料是一種收縮性較大的耐火材料,為了使其在收縮時能夠按照人為的方式出現(xiàn)裂紋,可塑料在拆模后要在表面每隔1.5m左右用脹縫刀開一條30 ~ 50mm的深脹縫線,,厚度為1.5 ~ 2mm,,也就是說在可塑料表面事先切成1.5m見方的方格塊,可塑料收縮時,,會在事先開好的脹縫內(nèi)開裂,,而不會出現(xiàn)不規(guī)則的裂紋。
可塑料拆模后,,表面還要刮毛和扎透氣孔,,透的間距為150mm左右,深度為內(nèi)襯厚度的2/3~ 3mm的圓錐完成,。
另外,,為防止錨固磚底面可塑料脫落時出現(xiàn)錨固磚周邊不規(guī)則脫落,要在拆模后將錨固磚底面修出,,并倒成45°斜角,。
(4)可塑料搗打完后,直至烘爐前,,可塑料是絕對不能淋水的,,因為可塑料遇水就軟化流淌,會造成坍塌的惡性事件,。
4 可塑料應(yīng)用在加熱爐頂仍存在的不足
1) 從施工角度講,,如所述,可塑料的施工比較繁瑣,,從錨固磚木模的搗打,,到拆模后的刮毛,扎透氣孔,,修錨磚底面,,直至打脹縫線,遠不如澆注施工那樣方便易行,、技術(shù)含量低,、人員素質(zhì)要求也不是很高。
2) 可塑料施工完成烘爐前的養(yǎng)護階段,,也至關(guān)重要,,由于可塑料怕水,所以絕對不能雨淋水濕,,因此在各種水管打壓或廠房漏雨時,,都要認真做好防護。 '
3) 由于可塑料的特性所至,,可塑料在烘爐后必須要停下來,,處理收縮縫,,在收縮縫較大的地方用可塑料進行填充,達到密封的要求,。這是它區(qū)別于其它耐火材料之處,。
5 可塑料在熱爐爐頂上應(yīng)用前景
耐火可塑料是由具有合理粒度級配比,耐火骨料,、粉料和 可塑性粘土以結(jié)合劑,、增塑劑、水等混合而成,和其它相同材質(zhì)材料相比,,可塑料的穩(wěn)定性,,適用于溫度波動較大的部位,,將來它會取代耐火磚及一些耐火材料,,到那時不但爐頂、爐墻,,就連其它部位也會用可塑料來代替,。
從某種意義說,熱工設(shè)備采用可塑料施工取消了耐火磚燒制過程,,為社會節(jié)約能源具有極大的社會效益,。隨著可塑料自身性能的不斷改進完善,將有越來越多的熱工設(shè)備采用這一新型材料,。