當前位置：
ALLA >> 產品應用 >> 應用文獻
- 多晶莫來石纖維貼面塊及噴涂輻射涂料技術在熱軋步進爐的應用
- 發布日期: 2010-07-26
- 一、引言
- 寶鋼不銹鋼分公司1780mm熱軋生產線年產能338萬t/a，其中不銹鋼產量為125萬t/a。熱軋生產線有3座設備配置相同的步進梁式加熱爐，3座加熱爐都具備壞料冷裝入爐和直接熱裝入爐的功能。當兩座爐子生產時，其中一座作為DHCR爐時，另一座可作為加熱碳鋼冷壞或鐵素不銹鋼冷壞之用，反之亦然。
- 2003年12月7日，寶鋼不銹鋼分公司不銹鋼熱連軋板卷生產線正式開始投產。2004年7月份實現了月產量達標，2004年實現了200萬t/a，天然氣年平均消耗53.1m3/t；為了確保爐子節能、低耗和高效，想方設法，對加熱爐節能途徑和措施進行分析探討和實施，努力使步進爐消耗指標達到國內先進水平。
- 由于不銹鋼加熱過程的爐溫設定和控制不同于常規的碳鋼爐子，普通碳鋼加熱溫度為1250℃，奧氏體為1270℃，鐵素體為1150℃；而且加熱爐的生產品種和裝爐方式的組合很多，要求爐子必須具備快速切換的靈活性；同時還要求爐子在控制精度上更準確，在升溫響應時間上更快速。
- 由于纖維內襯熱容較低，能有效提高爐子的升溫速度，縮短爐子升降溫時間，熱面高溫輻身材料的反身和輻射能力比常規耐火材料高，熱面內貼多晶莫來石纖維貼面塊和噴涂后，可以大大提高熱軋加熱爐適應性和響應性；鑒于熱軋加熱爐必須滿足經常頻繁變化的爐溫控制和溫度制度要求；熱面內貼多晶莫來石纖維貼面塊并且噴涂高溫輻射涂料的方式便由此得到提出。
- 二、內貼多晶莫來石纖維貼面塊及噴涂輻射涂料的應用
- 1、多晶莫來石纖維的性性
- 多晶莫來石纖維是一種采用化學膠體法低溫下制取纖維原壞體，纖維制品經高溫煅燒完成晶相轉變后而制得的，所制成的散狀纖維棉用溫法真空成型制作成各種的預制件、模塊待成型纖維制品；纖維內部原子呈有序排列，內部微觀組織逐漸晶體化，這就消除了處于介穩定的玻璃相，在使用過程中基本消除了析晶這個溫度區間，從而多晶莫來石纖維的使用溫度要比普通硅酸鋁纖維提高300℃左右。多晶莫來石纖維性能指標見表一。
- 2、多晶莫來石纖維的選擇和應用
- 纖維制品的密度可以根據使用場合的不同需要而變化，可以根據各不同加熱爐的運行工況，考慮纖維的抗沖刷能力的大小來確定纖維制品的密度；但事實過程中，若密度過小，雖然重量輕，投資費用可降低，但其抗火焰沖刷能力和耐熱性能就不能滿足高溫內襯的需要；如果密度過大，粘貼后，其耐熱性能和抗火焰沖刷能力可大幅提高，但容重過大或粘貼過厚，會使保溫性能降低和容易脫落而影響使用效果；因此，必須合理先擇粘貼纖維密度及厚度。
- 經過多方面性能比較和方案論證后，我們選擇了型號L-1600（浙江歐詩漫），密度為160 kg/m3尺寸規格為：
- 200*100*50mm的纖維氈進行加熱爐高溫段（一、二加熱段，均熱段）爐頂、爐墻的熱面粘貼。
- 3、多晶莫來石纖維的施工
- 纖維氈粘貼前被粘貼母體（重質砌體）表面必須平整，并清除表面灰渣等雜物，打成麻面；然后在用粘結劑粘結。先將原爐體砌體表面破損、脫落、疏松、裂縫部位處進行打磨處理，然后將表面的浮塵和顆粒清除干凈；爐襯表面處理完成后，在表面涂刷一層專有粘結劑，它能提高纖維氈與爐子砌體的結合力。
- 完成粘貼準備工作后，在加熱爐爐頂表面均勻涂刷一層高溫粘結劑，同時在纖維氈表面涂抹一層高溫粘結劑，將貼面塊尺寸保持一定的壓縮量，依次排列好粘貼于爐頂砌體熱面。粘貼時，連接處接縫的纖維氈必須存在壓縮量，以便補償氈與氈之間的高溫收縮；確保粘貼后的纖維氈表面連接平整完好。爐頂粘貼纖維貼面塊的排列方式為拼花地板式，塊與塊之間壓縮補償。施工完成后進行驗收，確保粘貼多晶莫來石纖維貼面塊后，各施工部分表面平整，厚度均勻，無脫落。完成粘貼多晶莫來石纖維貼面塊后，在表面均勻涂刷一層高溫粘結劑，干燥后再進行高溫涂料的噴涂。
- 三、高溫輻射涂料的應用
- 1、高溫輻射涂料的節能原理
- 爐壁黑度對輻射傳熱的影響是廣泛認同的熱工原理，當加熱爐溫度在700℃以上時，熱傳導以輻射傳熱為主；而加熱爐常用的耐材砌體內壁黑度一般在0.6左右，采用耐高溫的高輻射節能涂料涂在爐體熱面上，可使爐壁黑度提高到0.9以上，從而使爐壁輻射能力增大。由于輻射率與吸收率相等，爐壁吸收爐氣輻射的熱量得到增加，爐壁表面溫度升高，向工件的輻射能顯著增大，這是因為爐壁向工件的輻射傳熱與爐壁表面溫度有四次方的關系；使傳熱效率大大提高。必須說明的是，當爐壁涂層溫度升高后，從爐壁通過傳導向外逸散熱的熱損失也將隨之增加，但由于熱傳導向爐外散失的熱量與爐壁表面溫度呈一次方關系，因此散熱損失相對于上述的輻射熱量而言要小的的多，同時由于多晶礦黑陶瓷涂層本身結構相當致密，導熱系數相對較低，因而，爐壁外溫度沒有明顯的升高現象。
- 2、高溫輻射涂料的選擇與應用
- 為進一步提高爐子的熱效率，降低能源消耗，加熱段爐頂粘貼了耐高溫的多晶莫來石纖維貼面塊，為延長纖維的使用壽命，并避免耐高溫纖維粉塵墜落在不銹鋼鋼板壞上，影響鋼壞加熱質量，要求在纖維熱面加涂高輻射節能涂料，以形成固化表層。同時加熱爐的爐墻、爐內水梁包扎層外表面均要求進行高輻射節能涂料噴涂。
- 步進式加熱爐選用N-1700（浙江歐詩漫）高輻射節能涂料主要基于高輻射節能涂料的節能原理及其對加熱爐熱工性能、爐體壽命延長所帶來的諸多益處，同時還基于N-1700高輻射節能涂料在熱軋加熱爐上應用的良好業績。高溫輻射涂料N-1700的主要技術指標見表2。
- 施工時，將配置好的涂料用噴槍均勻噴于施工部位表面，同時觀察有無起皮、脫落，如有應去除后進行重新噴涂、晾干。第一遍噴涂厚度應控制在1mm內，稍干后（不粘手）方可進行下一遍噴涂，厚度仍應控制在1mm，直至厚度符合要求。在噴涂施工過程中，噴涂過程力求均勻；噴刷施工過程中的涂料損耗應小于10%。施工完成后進行驗收，確保施工部位表面無起皮、脫落、涂層厚度噴涂均勻。
- 四、粘貼纖維和噴涂節能措施的使用情況及效果
- 1、節能措施的使用情況
- ①、高溫段可塑料爐頂
- 高溫段可塑料爐頂內貼了50mm厚多晶莫來石纖維襯里，在纖維熱面加涂了2mm厚的N-1700高輻射節能涂料，以形成固化表層，并提高表面黑度，從一個加熱爐生產運行一個爐役期來看，多晶莫來石纖維表層已形成固化層，同時表面基本不起皮和脫落現象。
- ②、高溫段低水泥澆注料爐墻
- 高溫段低水泥澆注料爐墻表面加涂了3mm厚的N-1700高輻射節能涂料，從使用情況來看，表層無起皮、剝落現象。
- 2、使用效果
- ①、纖維內貼和噴涂涂料后，涂層與基體呈滲態結合，涂層附著力強，使用半年以后，沒有發現剝落、開裂現象，可以大大地提高爐襯本體的使用壽命；
- ②、大大減小爐襯的蓄熱量，增加爐頂及內壁熱交換，可以提高加熱速度和加熱的均勻性；
- ③、減小了熱慣性，提高對多鋼種復雜工藝加熱的適應性；
- ④、減少爐頂散熱，改善工作環境；
- ⑤、提高熱效率，可降低天然氣消耗，節約能源。
- 五、結語
- 1、重質襯里表面粘貼多晶莫來石纖維貼面塊，作為一種新型多用途的高溫耐熱、隔熱結構，廣泛適用于各種爐型內襯的粘貼。其基本特點：無需改動原有爐體，貼面塊依靠粘結劑粘貼，無需耐熱鋼錨固件固定，即減少了爐氣與爐壁間的熱橋的形成，又降低了工程費用，具有不可替代的技術和經濟優勢；纖維氈塊容得低、施工安裝方便；蓄熱量低、保溫效果好，能明顯的降低爐體的外壁溫度；氈塊又可與原爐襯緊密無縫隙接觸，使整個爐壁內襯厚度均勻、平整美觀、爐體壽命提高。
- 2、爐襯內貼的多晶莫來石纖維氈塊是經特殊的預壓縮加工而成的熱面保溫材料，能有效的改善工業爐絕熱襯里結構，有效的控制爐體熱損失、蓄熱量�？娠@著的提高爐子的經濟性和結構合理性，實現節約能源的目的。
- 3、由于纖維內襯熱容量較低，熱面紅外輻射材料的反射和輻射能力比常規耐火材料高，能有效提高爐子的升溫速度，縮短爐子的操作周期，降低加熱原材料在高溫環境中的損壞；對于寶鋼不銹鋼分公司1780熱軋加熱爐要滿足燃燒控制經常的頻繁變化和多鋼種、頻繁變換溫度制度的要求非常吻合；熱面內貼纖維氈塊后，復雜加熱藝的適應性和響應性大大提高，增強了爐子的操作靈活性，應大力推廣應用。
- 4、由于爐壁輻射能的躍增，可縮短加熱爐的升溫時間、可使被加工件得到均勻受熱而縮短加熱時間，從而提高加熱爐熱效益。
- 5、由于多晶礦黑陶瓷涂層能耐1700℃高溫，同時致密光亮的涂層殼體使爐子耐材砌體不與爐氣直接接觸，改善了爐體抗氣流沖刷能力，從而可延長爐窯的使用壽命。
- 6、熱軋加熱爐采用內貼的多晶莫來石纖維氈塊和N-1700高輻射節能涂料，其節能、提高熱效率、延長爐子的壽命的作用是無庸置疑的；2004年12月和2005年1、2月分檢修期間，分別對2個爐座進行了該措施的實施，單耗從49.39 m3/t到2005年6月下降到44.85 m3/t，降幅達到9%左右，節能效果明顯。
- 7、在實施該節能項目過程中，應加強施工管理，嚴格控制施工質量，使好的材料在良好的施工質量條件下發揮更好的節能效果。
- >>返回應用文獻
產品應用
