济钢宽厚板加热炉的技术改造砷化镓

济钢宽厚板加热炉的技术改造

济钢宽厚板加热炉的技术改造 2011： TECHNICAL MODIFICATION OF THE HEATING FURNACEATTACHED TO THE BROAD AND THICK PLATE PLANT IN JIGANGLiu Jiang Gu Fukang Cao Fengping(Broad and Thick Plate Plant,Jinan Iron and Steel Group Co.)Abstract：In the paper,technical modification of the heating furnace attached to the Broad and Thick Plate Plant in Jigang is presented,which includes the analysis of existing problems of the furnace before modification,and modification measures and using effects of the furnace roof and sliding track etc.Keywords：heating furnace technique modification broad and thick plate1　概况　　济钢宽厚板厂现有2座相同的推钢式连续加热炉：有效长37.488m，炉膛内宽6.38m，设计能力100t/h，下排烟、炉外短滑坡端出料。自1998年2月投用以来，多次出现炉顶局部坍塌，严重划伤板坯下表等事故，极大地制约了产品产量和质量。为此，自1998年5月起，相继对2座炉子进行了一系列的技术改造，效果显著。2　改造前存在的主要问题2.1　炉顶局部坍塌　　炉子投用仅1个月后，炉顶的炉尾封火梁，炉头封火梁和炉顶结合处，炉尾扩张段等部位即发生坍塌。除耐火材料和施工质量问题外，炉顶结构设计不合理是一个十分重要的因素。2.2　严重划伤板坯下表　　钢坯在加热工序中下表受到严重划伤，导致成品出现大量折叠缺陷，造成次品或废品。次品率(包括废品)最高时达23%，导致被迫停产。其主要原因是炉内滑轨和炉外短滑坡设计不合理。2.3　单位燃耗高　　据测算，正常生产时月平均单位燃耗达2370kJ/kg。除作业率影响外，炉子本身存在以下三个主要问题：　　(1)炉顶扼流梁脱落近80%，导致炉膛分段不明显，烟气在炉内滞留时间较短，排烟热损失较大。　　(2)炉底水管包扎层寿命仅2～3月，冷却水热损失较大。　　(3)空气预热温度较低，仅180～220℃。3　加热炉技术改造情况3.1　炉顶改造3.1.1　改造前状况　　改造前的炉顶可分以下几个方面：　　(1)锚固砖布局。炉顶锚固砖沿炉宽方向在炉尾扩张段处中心间距为570mm，净间距为410mm，其它部分分别为450mm和290mm；沿炉长方向中心间距均为1160mm，净间距均为860mm。和一般300mm左右的间距相比，显然偏大。　　(2)锚固砖砖型。炉顶锚固砖分两种型号：h555型和h455型。其中h555型用在扼流梁部位和沿炉宽中央凸起部位，其砖型如图1中(a)所示，施工中发现该砖极易从“A”处断裂，说明“A”处为应力集中点，生产中炉顶扼流梁脱落也说明这一点。图1　炉顶锚固砖砖型改造示意图　　(3)浇注料选择。炉顶工作层厚度设计为300mm，其上铺20mm厚硅酸铝纤维毡和65mm厚轻质粘土砖作保温层。工作层高温段选用一种新型高铝质浇注料，施工时发现该料初凝时间仅5～8min，难以保证施工质量。低温段选用一种新型粘土质浇注料，该料初凝时间仅4～6min，更难保证施工质量，而且从拆炉情况看，该料在低温段难以烧结，仅最内层约10mm厚强度较高，其余未烧结部分用手轻轻一捏即成粉末。　　(4)浇注料膨胀缝留设。按设计要求，浇注料施工时沿炉长方向每隔2320mm留一条膨胀缝。施工时以膨胀缝为界，沿炉长方向逐条进行。　　(5)炉尾封火梁结构。炉尾进料口封火梁为现场整体浇注，内配钢筋骨架，浇注料材质与高温段炉顶相同。封火梁外形尺寸为8700mm(长)×464mm(宽)×1270mm(高)，成简支梁搁在炉子侧墙上。封火梁没有吊挂结构。　　(6)炉头封火梁结构。炉头出料口封火梁与炉顶一起现场整体浇注，封火梁下部为汽化冷却矩形钢梁(挂炉门用)，上部设有钢筋锚固钩(焊在钢梁上)，没有吊挂结构。3.1.2　改造方案　　针对改造前6个方面的状况，分别提出以下改造方案：　　(1)增加锚固砖。为了减小锚固砖间距，在原来(沿炉长)每两排锚固砖之间，增加一排锚固砖，与原锚固砖成“品”字型布置。　　(2)改造锚固砖砖型。针对原h555型锚固砖存在的薄弱环节，改进砖型如图1中(b)所示。而且砖的断面适当缩小，上断面由260mm×160mm改为200mm×160mm，下断面由300mm×160mm改为240mm×160mm。　　(3)选用ST-2型钢纤维浇注料。为了提高炉顶耐火浇注料的抗折强度，并有利于烧结。选用ST-2型钢纤维浇注料，工作层厚度由300mm改为260mm。保温层加厚为60mm厚硅酸铝纤维毡和65mm厚轻质粘土砖。ST-2型钢纤维浇注料的主要理化指标为：　　Al2O3　≥70%　　1100℃×3h抗折强度　≥5.5MPa　　1100℃×3h耐压强度　≥40MPa　　1100℃烧后线变化率　±0.4%　　热震稳定

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