某轧钢厂成立并引进具有世界一流水平的高速线材生产线;产品规格为φ5φ20mm的光圆盘条和φ6φ16mm螺纹钢盘条,精度可达国标C级。其步进式加热炉由马鞍山钢铁设计院设计,作者专程去马鞍山钢铁设计院,讨论了预热段采用全耐火纤维喷涂复合炉顶技术问题,年7月由笔者重新设计预热段炉顶,并把图纸传给马鞍山钢铁设计院并以设计变更通知单的形式送到钢厂。该加热炉有效炉长mm,有效炉宽mm;主要加热普碳钢、优质碳素钢、低合金钢和弹簧钢,加热温度为~℃;最大生产能力为t/h。加热炉预耐火纤维喷涂结构采用纤维喷涂炉顶,喷涂炉顶的尺寸长mm,宽mm,原浇注料预热段炉顶吊挂工字钢(特殊焊接)横梁耑要5根,改用耐火纤维喷涂炉顶仅需要3根,炉顶用了两块炉盖板。投产3年以来,该炉部分技术指标达到国内先进水平,效益显著。
考虑耐火纤维应用是工业炉节能的发展方向,正常生产的加热炉预热段炉温小于℃,而目时国内高铝耐火纤维正常使用温度可达℃,故在总造价不变情况下将原设计改为耐火纤维喷涂结构。原预热段炉顶工作层为mm浇注料,绝热层为70mm轻质料;炉墙工作层为mm浇注料,绝热层为mm轻质砖加80mm纤维毯。炉顶和炉墙采用全纤维喷涂后,其中高铝纤维厚50mm,普铝纤维厚mm,分5层施工,每层施工完毕再用不锈钢丝和快速卡片固定,外层喷涂后压平即可。这样整个预热段重貴可降低约80%,密封性和绝热性尚好。
施工用黏结剂:高温黏结剂使用温度℃;中温黏结剂使用温度℃;喷涂用水(用于稀释黏结剂)达到饮用水标准。
投产后运行情况。该炉自1年4月初投入生产以来,预热段炉顶和炉墙从炉内观察无任何裂缝、破损和脱落情况;整个预热段外表面所刷油漆无任何老化和变色现象,说明内衬纤维无裂缝及脱落,保温隔热效果尚佳,炉壁热损失显著降低。在常温情况下,对该加热炉多次测温,平均值见表1。
从表1看出,炉壁温度远低于(原冶金部轧钢加热炉节能标准)工业炉炉体外表温度标准,可将炉壁的散热损失降低到非常低的水平。2年至5年,高速线材轧钢厂产量不断提高,加热炉节能效果也非常显著,吨钢燃耗指标大幅度降低,见表2。
从表2看出,在热装率不高的情况下,本厂吨钢燃耗仍达到国内常规加热炉的领先水平。其中4年4月的燃耗仅为28.4kg(标煤)。虽然该炉仅预热段采用耐火纤维喷涂,但仍表现出升降温速度快的特点。1年至今共停炉8次,自然冷却平均停炉时间仅30h,人可入炉检修,显著降低了停炉检修时间。如果采用全纤维炉衬则热敏性感史高,适用于低合金和弹簧钢坯加热工艺控制可减少脱碳。