罩式退火炉加热罩炉衬耐火材料国产化改造
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２２ 技 术 方 案 ．
对退火炉加热罩炉衬耐火材料进行 国产化改造 ， 有效降低热损
失、 减小炉外壁 和烧 嘴 区外壳温 度 ， 降低 能源 的浪 费是我厂迫
切 需 要 解 决 的问 题 。
１ 存 在 问题
根据设计文件及 图纸 ， 并咨询 了相关厂家 以及专家 ， 最后决
定 炉衬 采 用全 陶 瓷纤 维 结构 ， 体 保温 厚 度２ ０ 整 ３ ｍｍ。 为既 保 证炉
重钢股份有限公 司冷 轧薄板厂（ 以下简称重钢冷 轧厂） 采用 奥地利Ｅ Ｎ Ｒ Ｂ Ｅ 公司设计 的ＨＩＯ ／ 全氢罩式退火 炉 ， Ｃ ＮＨ２ 现有退 火炉台２ 座 ， ４ 设计年产量为２ 万吨 ， Ｏ 目前产量 已经达到 ｌ万 吨。 ２ 全氢罩式炉是冷轧板生产的关键设备之一 ， 由于加热炉的功能 和工艺 的原 因， 加热炉 的加热罩长期处在高温和低温交替的工 作环境 ， 以及 升或 降的 二 ｌ 作状态 ， 工作条 件恶 劣。 再加上加热罩 本身是美 国二手设备且使用时间过长 ， 导致原炉衬浇注料产生 裂纹 、 开裂脱落 ， 从而造成加 热罩散热损失 大 ， 能源耗费严重 ， 外壁和烧嘴 区外壳温度过高 。 于退火加热 的加热罩工作温度 用
在８ ０℃左右 ， ５ 对炉衬耐火材料 的要求较高 。要求炉衬必须具有
良好的耐火隔热效果 ， 即使炉衬热而温度达到了８ ０Ｃ～ ０ ５ ￣ ９ ０ｏ Ｃ， 而加热罩外壁平均温度保 持 ≤室温＋ ５ｏ 烧嘴区外壳平均温 ４ Ｃ， 度保持 ≤室温＋ ５ｏ 但是 ， ５ Ｃ。 冷轧薄板厂２ １ 年１ ０ １ 月加热罩外壁 和烧嘴 区外壳平均温度统计为 ： 外壁 ＞７ ５℃（ 室温２ ０℃）烧嘴 ， 区外壳 ＞８ 室温２ ５ｏ Ｃ（ ０℃ ）已经超 过了设计 温度指标 。因此 ， ，
加 热 罩 是 用 大 的 结 构 钢 和 坚 固 的 电 镀 圆 筒焊 接 而成 。 热 加
罩炉衬耐火材料现用主要为浇注料结构 ， 存在 以下缺点 ： １炉衬为浇注料结构 ， ） 炉顶外壁温度过高 ， 热损 失大 ， 散 能 源耗费严重 ， 工作环境 恶劣 。 ２ 炉衬材料为重质和轻质浇注料结构 ， ） 炉衬材料 的抗热震 性 能和机械 振动性能差 ， 在使用 中易产生裂纹 ， 导致 浇注料衬 里开裂剥落现象严重 ， 使用寿命缩短 ， 维修难 度大且 费用 高。 ３ 炉衬浇注料结构需 经烘 炉后 才能使用 ， ） 如果烘炉效果不 好会影响炉衬的使用性能。
２ 改造 方 案
２１ 耐 火 材 料 的 选 择 ．
衬 良好 的耐火隔热效果 ， 又尽量减轻炉体重量 ， 结合实际工况条 件， 采用陶瓷纤维毯和陶瓷纤维复合模块 高温绝热结构 ， 为防止 硬性摩擦 ， 损坏 内衬 ， 模块安装 方式 采用并列式 ， 从靠 近热面依 次为厚１０ｍ ５ ｍ陶瓷纤维复合模块 ， ５ ｍ的陶瓷纤维平铺毯 厚１０ｍ 压缩为８ ｍ， ０ｍ 采用角铁式锚周件锚固（ 材质ｃ ２ Ｎ２ ） ｒ５ ｉ 。 ０
意快的速度加热 或冷却而且不易破损 。
４ 高热敏性 ： ） 耐火纤维炉衬的热敏性要远远好于常规耐火
材料炉衬 ， 目前加热炉一般 使用微机控制 ， 纤维 炉衬 的高热敏
性更适应工业窑炉的 自动化控制 。 ５ 无需烘炉 ： ） 炉衬施工完毕即可投入使 用 ， 无需烘炉程 序。 ６ 施工简便 ： ） 施工 过程无需 留设膨胀 缝 ， ＿ 技术 ห้องสมุดไป่ตู้素对 施Ｔ
加 热 罩本 身使 用 时 间过 长 ． 导致 原 炉衬 浇 注料 产 生 裂纹 、 裂脱 落 ， 而 造 成加 热 罩散 热损 失 大 ， 源耗 费严 重 等 。 文章 开 从 能
对加 热罩 炉衬 耐 火材 料 国产 化 改 造 以及 改 造 带 来 的 良好 效 果 进 行 了详 细 阐述 。
炉衬绝热效果的影响小 ， 这一点正符合我厂 自己改造加热罩炉
衬 的条件 。 耐火纤维炉衬已经成 为 目前炉衬发展 的一种趋势 ， 代表着 ： 业炉现代化发展 的水平 ， Ｉ ： 耐火纤维炉衬 的采用与否 ， 直接决 定着炉子的使用效果 、 产品质量和产量。因此选 择耐 火陶瓷纤 维材料替换 原炉衬材料完全满 足冷轧厂全氢罩 式退火炉加热 罩 的使用要求。
技 术 与 市 场
技 术 研 发
丽
瓣
罩 式 退 火 炉 加 热 罩 炉 衬 耐火 材 料 国产 化 改造
唐建 华， 小凯， 尚 邹 孙
（ 庆钢铁 股份 有 限公 司冷 轧 薄板厂 ， 庆 长寿 重 重
摘
４１２ ） ０ ２ １
要 ： 钢 冷 轧 退 火 炉加 热 罩厂 长期 处在 高 温和 低 温 交替 的 工 作 环 境 ， 重 以及 升 或 降的 工作 状 态 ， 工作 条 件 恶 劣 。 加 上 再
目前在 国内罩式炉 中的应用 中广泛采 用耐火 陶瓷纤 维材 料作为炉衬用耐火材料。耐火陶瓷纤维材料 是一种轻 质 、 高效 的保温材料 ， 与传统 的绝热材料相 比， 它有以下优 势 ： １体积 密度低 ： ） 纤维炉 衬 比轻 质隔热砖 炉衬轻７ ％以上 ， ５ 比轻质浇注料炉衬轻９ ％一 ５ ０ ９ ％。 ２ 低 导热率 ： ） 耐火 纤维炉 衬的平均 温度在４ ０ 时 ， ０ 导热 系数 ＜ ．１ ｍ Ｋ， 均６ ０℃时＜ ．６ｗ／ ． 平均 １００℃时 ０１ ． 平 Ｗ／ ０ Ｏ１ ｍＫ， ０
关 键 词 ： 热 炉 ； 火材 料 ； 造 加 耐 改
ｄ ｉ０３ ６ ／ｉ ｎ１０ — ５ ４２ １．７ １ ｏ： ．９ ９ ．ｓ． ６ ８ ５ ． ２０ ． ０ １ ｊｓ ０ ０ ０
０ 引言
＜ ．２ｗ， ． 约 为轻 质粘 土砖 的 １ ， Ｏ２ ｍＫ， ／ 为轻 质 耐热 衬里 （ 注 ８ 浇 料 ） ／０ 绝热效果显著 。 的１１ ， ３抗热震及机械震动性能优 良： ） 纤维毯及模块具有柔性和 弹性 ，对剧烈 的温度波动和机械震 动具有特别优 良的抵 抗性 能 。在被加热体 能承受 的前提下 ， 纤维折叠模块炉衬可 以以任
对退火炉加热罩炉衬耐火材料进行 国产化改造 ， 有效降低热损
失、 减小炉外壁 和烧 嘴 区外壳温 度 ， 降低 能源 的浪 费是我厂迫
切 需 要 解 决 的问 题 。
１ 存 在 问题
根据设计文件及 图纸 ， 并咨询 了相关厂家 以及专家 ， 最后决
定 炉衬 采 用全 陶 瓷纤 维 结构 ， 体 保温 厚 度２ ０ 整 ３ ｍｍ。 为既 保 证炉
重钢股份有限公 司冷 轧薄板厂（ 以下简称重钢冷 轧厂） 采用 奥地利Ｅ Ｎ Ｒ Ｂ Ｅ 公司设计 的ＨＩＯ ／ 全氢罩式退火 炉 ， Ｃ ＮＨ２ 现有退 火炉台２ 座 ， ４ 设计年产量为２ 万吨 ， Ｏ 目前产量 已经达到 ｌ万 吨。 ２ 全氢罩式炉是冷轧板生产的关键设备之一 ， 由于加热炉的功能 和工艺 的原 因， 加热炉 的加热罩长期处在高温和低温交替的工 作环境 ， 以及 升或 降的 二 ｌ 作状态 ， 工作条 件恶 劣。 再加上加热罩 本身是美 国二手设备且使用时间过长 ， 导致原炉衬浇注料产生 裂纹 、 开裂脱落 ， 从而造成加 热罩散热损失 大 ， 能源耗费严重 ， 外壁和烧嘴 区外壳温度过高 。 于退火加热 的加热罩工作温度 用
在８ ０℃左右 ， ５ 对炉衬耐火材料 的要求较高 。要求炉衬必须具有
良好的耐火隔热效果 ， 即使炉衬热而温度达到了８ ０Ｃ～ ０ ５ ￣ ９ ０ｏ Ｃ， 而加热罩外壁平均温度保 持 ≤室温＋ ５ｏ 烧嘴区外壳平均温 ４ Ｃ， 度保持 ≤室温＋ ５ｏ 但是 ， ５ Ｃ。 冷轧薄板厂２ １ 年１ ０ １ 月加热罩外壁 和烧嘴 区外壳平均温度统计为 ： 外壁 ＞７ ５℃（ 室温２ ０℃）烧嘴 ， 区外壳 ＞８ 室温２ ５ｏ Ｃ（ ０℃ ）已经超 过了设计 温度指标 。因此 ， ，
加 热 罩 是 用 大 的 结 构 钢 和 坚 固 的 电 镀 圆 筒焊 接 而成 。 热 加
罩炉衬耐火材料现用主要为浇注料结构 ， 存在 以下缺点 ： １炉衬为浇注料结构 ， ） 炉顶外壁温度过高 ， 热损 失大 ， 散 能 源耗费严重 ， 工作环境 恶劣 。 ２ 炉衬材料为重质和轻质浇注料结构 ， ） 炉衬材料 的抗热震 性 能和机械 振动性能差 ， 在使用 中易产生裂纹 ， 导致 浇注料衬 里开裂剥落现象严重 ， 使用寿命缩短 ， 维修难 度大且 费用 高。 ３ 炉衬浇注料结构需 经烘 炉后 才能使用 ， ） 如果烘炉效果不 好会影响炉衬的使用性能。
２ 改造 方 案
２１ 耐 火 材 料 的 选 择 ．
衬 良好 的耐火隔热效果 ， 又尽量减轻炉体重量 ， 结合实际工况条 件， 采用陶瓷纤维毯和陶瓷纤维复合模块 高温绝热结构 ， 为防止 硬性摩擦 ， 损坏 内衬 ， 模块安装 方式 采用并列式 ， 从靠 近热面依 次为厚１０ｍ ５ ｍ陶瓷纤维复合模块 ， ５ ｍ的陶瓷纤维平铺毯 厚１０ｍ 压缩为８ ｍ， ０ｍ 采用角铁式锚周件锚固（ 材质ｃ ２ Ｎ２ ） ｒ５ ｉ 。 ０
意快的速度加热 或冷却而且不易破损 。
４ 高热敏性 ： ） 耐火纤维炉衬的热敏性要远远好于常规耐火
材料炉衬 ， 目前加热炉一般 使用微机控制 ， 纤维 炉衬 的高热敏
性更适应工业窑炉的 自动化控制 。 ５ 无需烘炉 ： ） 炉衬施工完毕即可投入使 用 ， 无需烘炉程 序。 ６ 施工简便 ： ） 施工 过程无需 留设膨胀 缝 ， ＿ 技术 ห้องสมุดไป่ตู้素对 施Ｔ
加 热 罩本 身使 用 时 间过 长 ． 导致 原 炉衬 浇 注料 产 生 裂纹 、 裂脱 落 ， 而 造 成加 热 罩散 热损 失 大 ， 源耗 费严 重 等 。 文章 开 从 能
对加 热罩 炉衬 耐 火材 料 国产 化 改 造 以及 改 造 带 来 的 良好 效 果 进 行 了详 细 阐述 。
炉衬绝热效果的影响小 ， 这一点正符合我厂 自己改造加热罩炉
衬 的条件 。 耐火纤维炉衬已经成 为 目前炉衬发展 的一种趋势 ， 代表着 ： 业炉现代化发展 的水平 ， Ｉ ： 耐火纤维炉衬 的采用与否 ， 直接决 定着炉子的使用效果 、 产品质量和产量。因此选 择耐 火陶瓷纤 维材料替换 原炉衬材料完全满 足冷轧厂全氢罩 式退火炉加热 罩 的使用要求。
技 术 与 市 场
技 术 研 发
丽
瓣
罩 式 退 火 炉 加 热 罩 炉 衬 耐火 材 料 国产 化 改造
唐建 华， 小凯， 尚 邹 孙
（ 庆钢铁 股份 有 限公 司冷 轧 薄板厂 ， 庆 长寿 重 重
摘
４１２ ） ０ ２ １
要 ： 钢 冷 轧 退 火 炉加 热 罩厂 长期 处在 高 温和 低 温 交替 的 工 作 环 境 ， 重 以及 升 或 降的 工作 状 态 ， 工作 条 件 恶 劣 。 加 上 再
目前在 国内罩式炉 中的应用 中广泛采 用耐火 陶瓷纤 维材 料作为炉衬用耐火材料。耐火陶瓷纤维材料 是一种轻 质 、 高效 的保温材料 ， 与传统 的绝热材料相 比， 它有以下优 势 ： １体积 密度低 ： ） 纤维炉 衬 比轻 质隔热砖 炉衬轻７ ％以上 ， ５ 比轻质浇注料炉衬轻９ ％一 ５ ０ ９ ％。 ２ 低 导热率 ： ） 耐火 纤维炉 衬的平均 温度在４ ０ 时 ， ０ 导热 系数 ＜ ．１ ｍ Ｋ， 均６ ０℃时＜ ．６ｗ／ ． 平均 １００℃时 ０１ ． 平 Ｗ／ ０ Ｏ１ ｍＫ， ０
关 键 词 ： 热 炉 ； 火材 料 ； 造 加 耐 改
ｄ ｉ０３ ６ ／ｉ ｎ１０ — ５ ４２ １．７ １ ｏ： ．９ ９ ．ｓ． ６ ８ ５ ． ２０ ． ０ １ ｊｓ ０ ０ ０
０ 引言
＜ ．２ｗ， ． 约 为轻 质粘 土砖 的 １ ， Ｏ２ ｍＫ， ／ 为轻 质 耐热 衬里 （ 注 ８ 浇 料 ） ／０ 绝热效果显著 。 的１１ ， ３抗热震及机械震动性能优 良： ） 纤维毯及模块具有柔性和 弹性 ，对剧烈 的温度波动和机械震 动具有特别优 良的抵 抗性 能 。在被加热体 能承受 的前提下 ， 纤维折叠模块炉衬可 以以任