加热炉用耐火材料

加热炉是轧钢厂的关键设备,是轧钢厂的“心脏”,因此,加热炉的运行状况、维修次数的多少、使用寿命的长短等因素历来受到轧钢厂的大关注。

 

由于加热炉属于长期运行,又是非常关键的热工设备,各轧钢厂对加热炉材料的选用非常慎重,加上各耐火材料企业对新材料在加热炉上的应用也是慎之又慎,因此,加热炉用耐火材料的技术进步要比炼钢用耐火材料的技术进步相对滞后。

 

我国加热炉用耐火材料先后经历了普通粘土砖和高铝砖、捣打料和可塑料、普通浇注料和高性能浇注料时期。近年来,一大批耐火材料研究和生产单位,对加热炉用耐火材料进行了大量的研究,使加热炉用耐火材料得到了长足的进步,我国加热炉耐火材料的技术水平已接近世界先进水平。目前,我国加热炉用耐火材料正在向智能型快干浇注料和快干自流浇注料阶段过渡。

 

20世纪70年代以前, 我国加热炉用耐火材料主要采用粘土砖和高铝砖,炉型结构主要为拱顶结构。由于使用的耐火材料属于低档材料,高温性能差, 加上炉型结构存在缺陷,加热炉的使用寿命很低。此外, 由于炉顶砖在加热炉运行过程中易产生松动、脱落, 以及局部损毁过快, 加热炉在运行过程中, 维修频繁, 作业率较低, 致使当时的加热炉运行稳定性差, 加热炉的热效率较低, 钢坯的加热质量也不尽如意。

 

20世纪80年代后期,　随着不定型耐火材料技术的不断进步, 低水泥、低水泥和无水泥浇注料等一系列高技术耐火材料在我国问世, 并在冶金工业的各种热工窑炉上得到应用。20世纪90年代初期, 低水泥浇注料开始在加热炉上应用,并取得了良好的使用效果。之后, 低水泥、低水泥和无水泥浇注料迅速在加热炉上得到广泛应用。

加热炉用于金属工件或材料的加热，广泛应用于冶金、机械制造、化工等行业。它通常操作在高温环境下，对耐火材料的选择提出了严格的要求，以确保炉子的高效、安全运行。

加热炉特点

加热炉的主要特点包括：

高温操作：加热温度通常在1000°C至1500°C之间。

温度均匀性：需要确保炉内温度分布均匀，避免局部过热或冷区。

热循环频繁：频繁的热循环会导致耐火材料承受温度急变。

热能效率：炉子应具备良好的隔热性能，减少热能损失。

气氛控制：根据工艺需求，可能需要控制氧化、还原或惰性气氛。

对耐火材料的要求

高耐火度

耐火材料需要能在加热炉的操作温度下保持结构完整性，不发生软化或变形。

要求：耐火度一般在1600°C及以上。

优异的抗热震性

耐火材料需要能够承受频繁的温度波动和急冷急热，不易产生裂纹或剥落。

要求：良好的热膨胀匹配性和抗热震能力。

良好的隔热性能

需具备低热导率，以减少热量损失，提高炉子的热效率。

要求：材料应具备高的绝热性能，降低炉壁外部温度。

耐化学腐蚀性

材料应能抵抗炉内气氛、燃料及工件表面可能释放的腐蚀性物质的侵蚀。

要求：化学成分稳定，抗侵蚀能力强。

高机械强度

需具备足够的机械强度以抵抗炉膛内工件的冲击、磨损及操作维护过程中可能产生的应力。

要求：高抗压强度和抗折强度。

加热炉用耐火材料需要合理选用和布置，可以有效应对高温、热循环和化学侵蚀等挑战，确保加热炉的长期稳定运行和性价比。