耐火浇注料在退火炉中的实际应用-kb88凯时官网下载

山东客户退火炉炉体长36mm，分为四个控制段：加热段、保温段、急冷段和缓冷段。加热段炉膛高3m，其他三段炉膛高2.25m，每两段之间有一个距炉底1.3m的高压下梁将相邻两段隔离。退火时各段温度分别控制为：1050～1100℃、960～1000℃、780～830℃、560～610℃。 整个炉体从进料到出料上斜2%，铸管在炉底轨道上由拨爪推动前进，炉两侧安装有５对对中机,对铸管行进中跑偏进行校正。
　　炉底原由五层耐火砖砌成，下面一层轻质砖为立砌，厚122mm，中间三层为平砌，每层厚68mm，上层粘土砖也为立砌，厚度为116mm。轨道采用耐热钢，材质为3cr24ni18si2，轨道的铺设如图1所示，两边采用耐火砖固定。由于使用多年，炉底耐火砖变形较大，耐热钢轨道也严重变形，而且固定耐火砖已大部分损坏，因此退火过程中管子在炉内运行不平稳，退火后管子的椭圆度增大，有的外表出现外凹导致报废，更严重的是因轨道横向位移，尤其是在对中机处造成轨道脱节，导致乱炉，出现大批废品。停炉检修时，对轨道进行校直、更换和固定，固定采用焊接，将每根道轨尾焊死，相互连接，由于焊接时产生应力较大，加上道轨受热膨胀等原因，焊点很快断开，每隔半个月左右就得停炉检修一次，严重影响了生产。为此铸管公司决定对炉底及轨道进行改造。

2 改造方案的设计

    鉴于kb88凯时官网下载-凯时kb88手机客户端热稳定性好、线变化率低、形变小等特点，铸管公司大胆提出以钢纤维增强耐火浇 注料制成的预制件代替易变形的耐热钢，将原来的 五组轨道全部去掉，同时将上面一层立砌的粘土砖也全部去掉，采用低水泥浇注料打结炉底。
    改造采用的钢纤维浇注料预制件形状如图2所示，改造后炉底结构如图3所示。炉底表面为厚120mm的55^#低水泥浇注料，浇注炉底表面时预留5条断面为210×80mm的凹槽，轨道即设置在凹槽中。

3 新材料性能及试验研究

    耐火浇注料热稳定性好，线膨胀系数比耐热钢小，但其耐磨性及其强度却难以与耐热钢相比(耐火浇注料的理化指标见表１)。以耐火浇注料代替耐热钢作退火炉轨道是否能满足退火的需要呢？为此，做了如下试验。 

表1  耐火浇注料的理化指标 

材料名称	al2o3/%	耐火度/℃	线变化率/% 1100℃×3h	抗折强度/mpa 1100℃×3h	抗压强度/mpa 1100℃×3h
55#低水泥浇注料	≥55	≥1750	0～1.0	≥10	≥60
钢纤维增强耐火浇注料	≥80	≥1770	0～1.0	≥12	≥80

3.1  耐磨性
    为研究耐火料预制件的耐磨性，用预制件搭成斜度为2%的轨道(退火炉斜度为2%)，将轨道置于退火炉的加热段内，并将退火炉加热段炉内温度升至退火温度(1080～1100℃)，用减速机构以0.85m/s的速度(退火时管子大运行速度为0.85m/min)匀速将一通径为800mm、厚度为36mm、长度为1500mm、表面粗糙度为100μm的圆钢管上下拖动10000次，轨道厚度平均下降0.22mm。以轨道表面磨损不大于10mm为安全运行的极限，则退火时管子可滚动轧过次数为45.5万次，退火量可达63.4万t(dn800mm管的标准重量为139kg)。由此可见，预制件的耐磨性足以满足退火的需要。
3.2  抗压强度
    仍以dn800mm管为研究对象，管子在轨道上滚动时，与轨道的接触面宽度在2mm以上。以1.5 mm宽度计算，5条轨道与dn800mm管子的接触面积为15cm²， 轨道所受压强为9.3mｐa，则预制件的抗压强度为所受压强的8.6倍 。
3.3  抗折强度
    由抗折强度计算承受dn800mm管所需的小横截面积为11.6 cm\ ²，而一条轨道的横截面积为240cm²。
    以上试验研究表明：预制件的耐磨性及强度足以满足退火需要。

4 施工

4.1  炉底的打结
    (1)设置预制件凹槽打结所需模具，模具的浇注面均涂油以利于脱模。
    (2)搅拌：采用饮用水，按重量准确称量，加水量为5%～10%，用强制式搅拌机进行搅拌，搅拌时间控制在5min左右。
　　(3)膨胀缝的预留：在炉体长度与宽度方向上，每隔约2m留一条宽10mm的膨胀缝，缝内填入硅酸铝耐火纤维毡，各条膨胀缝应错开。
　　(4)加水搅拌后的浇注料在25min内用完，浇注料硬化约24h后脱模，进行潮湿养护，总养护时间为50h。
4.2  钢纤维增强耐火浇注料预制件的设置
    预制件设置时两侧放置一块厚为5mm的油毡纸，两根预制件连接处留5mm宽的膨胀缝，缝内填入硅酸铝耐火纤维毡，五条轨道的膨胀缝相互错开。炉底平面宽度方向的平直度、五条轨道宽度方向的平直度及炉底平面、五条轨道长度方向的2%斜度，采用激光器光束测量手段来保证。烘炉曲线见图4。

5 改造效果与分析

    改造后的炉底设置有预埋轨道的凹槽，整条轨道的下半部都埋在炉内，固定条件非常好，杜绝了因轨道横向位移导致乱炉而出现大批废品的现象。
    钢纤维浇注料是以高铝矾土、熟料或刚玉等为骨料和粉料，加入结合剂和适量的耐热不锈钢纤维，并加入适量的外加剂配制而成的耐火浇注料，其热稳定性强，变形小，耐磨性好，强度高，具有较好的抗削落、抗冲击性能。采用钢纤维浇注料预制件代替耐热钢轨道，不但结构简单，施工方便，工期短(比采用耐热钢短5d)，造价低(节约资金20余万元)，而且其耐磨性及强度完全满足退火要求。
    退火炉改造投入使用至今近两年，退火管子约8万t，炉底表面保持平整状态，轨道未出现断裂、变形现象，磨损量小(小于1mm)。退火时管子在炉内运行平稳性增强，提高了退火后管子的圆整度，杜绝了管子外凹及乱炉造成的管子报废现象，大大提高了退火质量。尤其是退火难度大的dn800mm管，退火合格率由40％提至近100％，创经济效益约500万元。