加熱爐用耐火材料

加熱爐是軋鋼廠的關(guān)鍵設(shè)備,是軋鋼廠的“心臟”,因此,加熱爐的運(yùn)行狀況、維修次數(shù)的多少、使用壽命的長(zhǎng)短等因素歷來(lái)受到軋鋼廠的大關(guān)注。

 

由于加熱爐屬于長(zhǎng)期運(yùn)行,又是非常關(guān)鍵的熱工設(shè)備,各軋鋼廠對(duì)加熱爐材料的選用非常慎重,加上各耐火材料企業(yè)對(duì)新材料在加熱爐上的應(yīng)用也是慎之又慎,因此,加熱爐用耐火材料的技術(shù)進(jìn)步要比煉鋼用耐火材料的技術(shù)進(jìn)步相對(duì)滯后。

 

我國(guó)加熱爐用耐火材料先后經(jīng)歷了普通粘土磚和高鋁磚、搗打料和可塑料、普通澆注料和高性能澆注料時(shí)期。近年來(lái),一大批耐火材料研究和生產(chǎn)單位,對(duì)加熱爐用耐火材料進(jìn)行了大量的研究,使加熱爐用耐火材料得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步,我國(guó)加熱爐耐火材料的技術(shù)水平已接近世界先進(jìn)水平。目前,我國(guó)加熱爐用耐火材料正在向智能型快干澆注料和快干自流澆注料階段過(guò)渡。

 

20世紀(jì)70年代以前, 我國(guó)加熱爐用耐火材料主要采用粘土磚和高鋁磚,爐型結(jié)構(gòu)主要為拱頂結(jié)構(gòu)。由于使用的耐火材料屬于低檔材料,高溫性能差, 加上爐型結(jié)構(gòu)存在缺陷,加熱爐的使用壽命很低。此外, 由于爐頂磚在加熱爐運(yùn)行過(guò)程中易產(chǎn)生松動(dòng)、脫落, 以及局部損毀過(guò)快, 加熱爐在運(yùn)行過(guò)程中, 維修頻繁, 作業(yè)率較低, 致使當(dāng)時(shí)的加熱爐運(yùn)行穩(wěn)定性差, 加熱爐的熱效率較低, 鋼坯的加熱質(zhì)量也不盡如意。

 

20世紀(jì)80年代后期,　隨著不定型耐火材料技術(shù)的不斷進(jìn)步, 低水泥、低水泥和無(wú)水泥澆注料等一系列高技術(shù)耐火材料在我國(guó)問(wèn)世, 并在冶金工業(yè)的各種熱工窯爐上得到應(yīng)用。20世紀(jì)90年代初期, 低水泥澆注料開(kāi)始在加熱爐上應(yīng)用,并取得了良好的使用效果。之后, 低水泥、低水泥和無(wú)水泥澆注料迅速在加熱爐上得到廣泛應(yīng)用。

加熱爐用于金屬工件或材料的加熱，廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械制造、化工等行業(yè)。它通常操作在高溫環(huán)境下，對(duì)耐火材料的選擇提出了嚴(yán)格的要求，以確保爐子的高效、安全運(yùn)行。

加熱爐特點(diǎn)

加熱爐的主要特點(diǎn)包括：

高溫操作：加熱溫度通常在1000°C至1500°C之間。

溫度均勻性：需要確保爐內(nèi)溫度分布均勻，避免局部過(guò)熱或冷區(qū)。

熱循環(huán)頻繁：頻繁的熱循環(huán)會(huì)導(dǎo)致耐火材料承受溫度急變。

熱能效率：爐子應(yīng)具備良好的隔熱性能，減少熱能損失。

氣氛控制：根據(jù)工藝需求，可能需要控制氧化、還原或惰性氣氛。

對(duì)耐火材料的要求

高耐火度

耐火材料需要能在加熱爐的操作溫度下保持結(jié)構(gòu)完整性，不發(fā)生軟化或變形。

要求：耐火度一般在1600°C及以上。

優(yōu)異的抗熱震性

耐火材料需要能夠承受頻繁的溫度波動(dòng)和急冷急熱，不易產(chǎn)生裂紋或剝落。

要求：良好的熱膨脹匹配性和抗熱震能力。

良好的隔熱性能

需具備低熱導(dǎo)率，以減少熱量損失，提高爐子的熱效率。

要求：材料應(yīng)具備高的絕熱性能，降低爐壁外部溫度。

耐化學(xué)腐蝕性

材料應(yīng)能抵抗?fàn)t內(nèi)氣氛、燃料及工件表面可能釋放的腐蝕性物質(zhì)的侵蝕。

要求：化學(xué)成分穩(wěn)定，抗侵蝕能力強(qiáng)。

高機(jī)械強(qiáng)度

需具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度以抵抗?fàn)t膛內(nèi)工件的沖擊、磨損及操作維護(hù)過(guò)程中可能產(chǎn)生的應(yīng)力。

要求：高抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。

加熱爐用耐火材料需要合理選用和布置，可以有效應(yīng)對(duì)高溫、熱循環(huán)和化學(xué)侵蝕等挑戰(zhàn)，確保加熱爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和性價(jià)比。