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環(huán)形加熱爐節(jié)能改造解決方案

發(fā)布時間：

2022-01-13

環(huán)形加熱爐節(jié)能改造解決方案

(以馬鋼輪轂廠淬火爐為例)

- 馬鋼環(huán)形淬火爐概述 -

馬鋼環(huán)形淬火爐為連續(xù)式操作爐，燃料采用混合煤氣，燒嘴在內(nèi)外環(huán)墻上呈交錯排布，正常爐溫為1000~1100℃，弱還原性氣氛，微正壓操作。

- 改造前思考：重質(zhì)傳統(tǒng)爐襯與輕質(zhì)陶瓷纖維爐襯對比 -

環(huán)形加熱爐耐火保溫環(huán)形熱處理爐隔熱保溫環(huán)形加熱爐保溫結(jié)構(gòu) 環(huán)形退火爐保溫隔熱

傳統(tǒng)爐襯結(jié)構(gòu)：耐火磚和重質(zhì)澆注料結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)環(huán)形加熱爐爐襯保溫結(jié)構(gòu)弊端：

　　1、體積密度大，致使?fàn)t體鋼結(jié)構(gòu)變形嚴重。

　　2、爐襯的導(dǎo)熱系數(shù)大，絕熱效果差，致使?fàn)t體冷面超溫（達150~170℃）能源浪費嚴重，工人操作環(huán)境惡劣。

　　3、爐襯難以克服環(huán)形爐固有的內(nèi)墻外脹、外墻內(nèi)脹的缺陷。

　　4、熱敏感性差，給環(huán)形爐的微機操作帶來一定的負面影響，從一定程度上影響了產(chǎn)品質(zhì)量。

陶瓷纖維性能：

　　1、體積密度小，折疊模塊爐襯重量僅為輕質(zhì)耐熱襯里的20%。

　　2、熱容量小，陶纖材料的熱容量為輕質(zhì)耐熱襯里的1/9，可減少爐襯蓄熱損失。

　　3、導(dǎo)熱率低，陶纖材料的傳熱率為輕質(zhì)粘土磚的1/7，輕質(zhì)耐熱襯里的1/9，可大大提高爐襯的保溫絕熱效果。

　　4、熱敏性好，更能適應(yīng)加熱爐的自動化控制。

　　針對環(huán)形爐保溫存在的上述問題，以及陶瓷纖維耐火材料的性能特點，公司設(shè)計人員和輪轂廠技術(shù)人員經(jīng)過周密的推敲論證，一致決定對爐襯改造進行一次大膽的嘗試。

　　選擇新型節(jié)能爐襯結(jié)構(gòu)：陶瓷纖維毯和陶瓷纖維折疊塊復(fù)合結(jié)構(gòu)。

- 節(jié)能改造后保溫結(jié)構(gòu) -

環(huán)形加熱爐改造后爐襯結(jié)構(gòu)：

　　爐頂襯里隔熱解決方案：層鋪-模塊復(fù)合爐襯結(jié)構(gòu)；

　　保溫層:總厚度350mm；

　　背襯層:采用陶纖毯LH-312，厚度50mm；

　　熱面:采用陶瓷纖維模塊LH-589，厚度300mm；

　　陶纖模塊的排列方式:采用“兵列式”排列；

　　層間補償毯:陶瓷纖維毯LH-512，采用“U”型耐熱鋼釘固定；

為適應(yīng)環(huán)形爐頂?shù)奶厥饨Y(jié)構(gòu)要求，陶瓷纖維模塊做成楔形結(jié)構(gòu)，錨固結(jié)構(gòu)為滑梯式。

- 爐襯改造節(jié)能效果 -

馬鋼輪轂廠環(huán)形爐的全纖維爐襯結(jié)構(gòu)為國內(nèi)首例，其運行的成功與否直接關(guān)系到設(shè)計方的方案可行與否，輪轂廠的改造成功與否，關(guān)系到陶纖產(chǎn)品能否在環(huán)形爐乃至整個冶金行業(yè)全面推廣。因此，馬鋼輪轂廠的爐襯改造項目的點火及運行情況引起了各相關(guān)方的高度重視，運用了檢測手段對爐子運行進行了實測，結(jié)果如下：

部位	爐膛	燒嘴周圍的冷面	看火孔周圍冷面	常規(guī)冷面	原冷面溫度
第一次測溫	600℃	58.1℃	53.5℃	49.3℃	-
第二次測溫	750℃	62.3℃	57℃	52℃	-
第三次測溫	850℃	66.5℃	62.1℃	57.8℃	-
第四次測溫	1100℃	80.5℃	75℃	61℃	160℃

- 技術(shù)優(yōu)勢 -

環(huán)形加熱爐、環(huán)形退火爐、環(huán)形熱處理爐保溫用楔形模塊：將硅酸鋁纖維模塊制作成楔形結(jié)構(gòu)，雖然給模塊的加工帶來一定的不便，但只有將模塊加工成滿足要求的結(jié)構(gòu)形狀，才能充分保證爐襯整體性、嚴密性；避免施工技術(shù)因素對爐襯使用效果造成過大的影響，保證順利施工（如使用方形模塊，靠近內(nèi)環(huán)的一側(cè)受到強行壓縮，容易導(dǎo)致此模塊一端破損或折疊面斷裂，破壞了模塊結(jié)構(gòu)，影響模塊的保溫效果）。