【鋼鐵】軋鋼加熱爐爐頂改造前后使用壽命對比

　　軋鋼加熱爐是將物料或工件金屬制品加熱到軋制成鍛造溫度的工業(yè)爐，爐頂是軋鋼加熱爐重要的組成部分，因此有些煉鋼企業(yè)爐頂如果出現(xiàn)問題，那不僅僅帶來的只是降溫修補，甚至停產(chǎn)。

　　首先我們可以肯定的是軋鋼加熱爐經(jīng)過長時間的使用，爐頂會發(fā)生多次大面積崩塌、修補過后也無濟于事，經(jīng)常還可能發(fā)生燒穿爐頂、火焰外竄現(xiàn)象，致使企業(yè)被迫降溫修補，更為嚴(yán)重的就直接停爐，且加熱爐加熱段及均熱段爐頂外表面溫度高，平均230℃，局部溫度高達300℃，嚴(yán)重超標(biāo)，散熱損失大，能耗居高不下。

　　爐頂存在的問題

　　1.加熱爐爐頂曲線為多段扼流式，(如下圖所示)有許多鋸齒型壓下，爐頂曲線改變處，多為直角，有的部位為銳角，當(dāng)升溫降溫時，容易造成直角、銳角處應(yīng)力集中而產(chǎn)生開裂、脫落。

　　圖1 改進前爐頂結(jié)構(gòu)簡圖

　　2.錨固磚耐火磚布置不合理，有的部位(爐頂中央?yún)^(qū)域)爐頂較厚，自身重量大，但錨固磚相對較少，導(dǎo)致該處爐頂在產(chǎn)生裂縫后更容易脫落。

　　3.爐頂鋸齒型壓下部位是爐頂耐火材料厚處，是爐頂?shù)谋∪醐h(huán)節(jié)，卻沒有用錨固磚直接吊掛，導(dǎo)致此處爐頂易脫落。崩塌嚴(yán)重。

　　4.爐頂膨脹縫設(shè)置不合理。加熱爐爐頂橫斷面為弓型，爐頂跨度為4480mm。但是原先的爐頂只是留有橫向膨脹縫，無縱向膨脹縫，導(dǎo)致爐頂出現(xiàn)多處無規(guī)則縱向開裂，其裂縫深度一般都貫穿整個爐頂厚度，致使?fàn)t頂容易產(chǎn)生局部塌落。

　　5.爐頂保溫層設(shè)計不合理，只有一層厚度65mm的輕質(zhì)粘土磚，輕質(zhì)粘土磚熱導(dǎo)率大，密封不嚴(yán)密，隔熱效果差。

　　6.爐頂全部采用高溫高強澆注料澆注施工。該產(chǎn)品經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)其高溫強度，熱震穩(wěn)定性等高溫性能不佳，導(dǎo)致爐頂頻繁脫落，致使?fàn)t頂外壁溫度超標(biāo)。

　　7.爐頂平焰燒嘴由于使用條件惡略，損壞加速，燃料與空氣混合不充分，燃燒質(zhì)量差，節(jié)能效果不佳。

　　化解決方案：

　　1.將爐頂壓下部位直角、銳角處，改為R30 °的圓角，以減小因升溫、降溫時應(yīng)力集中而導(dǎo)致的開裂、脫落。(如圖2所示)

　　合理布置錨固磚，在爐頂較厚、容易脫落的中央部位增設(shè)一件錨固磚，并沿爐頂橫向?qū)ΨQ分布，以提高爐頂?shù)膹姸?，降低爐頂中央部位脫落的機率。

　　2.將爐頂“鋸齒型”壓下部位整體前移232mm，并在壓下部位出改用加長型錨固磚。“鋸齒型”壓下前移后，使加長型錨固磚直接作用于壓下部位爐頂?shù)暮裉?，提高爐頂壓下部位的整體強度，避免此處崩塌。

　　3.在爐頂中間相鄰的兩件錨固磚之間增設(shè)一條寬度為8mm的縱向膨脹縫，緩解爐頂耐火材料降溫收縮和升溫膨脹時的應(yīng)力集中，避免出現(xiàn)縱向開裂。

　　4.爐頂采用復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)，緊貼爐頂外壁，用兩層熱導(dǎo)率低、厚度分別為20mm的硅酸鋁纖維毯交錯覆蓋，外層再敷設(shè)一層厚度為65mm的輕質(zhì)粘土磚。

　　5.用可靠的自流快干防爆澆注料替代高溫高強澆注料，這種澆注料特別適用于弓型爐頂?shù)臐沧?，它可借助自身重力的作用，不?jīng)振動而脫氣流平，從而實現(xiàn)致密化，避免錨固磚被振偏或振斷。同時，該澆注料氣孔率低，熱震穩(wěn)定性好，高溫強度佳，具有良的高溫性能。

　　6.選用更為節(jié)能的平焰燒嘴。此燒嘴氣流展開形狀好，附壁效果佳，燃料與空氣混合均勻，燃燒充分，能有效強化爐內(nèi)傳熱過程，增加輻射傳熱量。

　　通過試用，軋鋼加熱爐爐頂不僅清除了故障，更延長了使用壽命，達到了節(jié)能降耗的目的，特別是自流澆注料的運用十分精妙，穩(wěn)定的性能，再也沒有出現(xiàn)頻繁脫落的現(xiàn)象。滿足了生產(chǎn)的需要，由此也改善了工作環(huán)境。