【钢铁】轧钢加热炉炉顶改造前后使用寿命对比

　　轧钢加热炉是将物料或工件金属制品加热到轧制成锻造温度的工业炉，炉顶是轧钢加热炉重要的组成部分，因此有些炼钢企业炉顶如果出现问题，那不仅仅带来的只是降温修补，甚至停产。

　　首先我们可以肯定的是轧钢加热炉经过长时间的使用，炉顶会发生多次大面积崩塌、修补过后也无济于事，经常还可能发生烧穿炉顶、火焰外窜现象，致使企业被迫降温修补，更为严重的就直接停炉，且加热炉加热段及均热段炉顶外表面温度高，平均230℃，局部温度高达300℃，严重超标，散热损失大，能耗居高不下。

　　炉顶存在的问题

　　1.加热炉炉顶曲线为多段扼流式，(如下图所示)有许多锯齿型压下，炉顶曲线改变处，多为直角，有的部位为锐角，当升温降温时，容易造成直角、锐角处应力集中而产生开裂、脱落。

　　图1 改进前炉顶结构简图

　　2.锚固砖耐火砖布置不合理，有的部位(炉顶中央区域)炉顶较厚，自身重量大，但锚固砖相对较少，导致该处炉顶在产生裂缝后更容易脱落。

　　3.炉顶锯齿型压下部位是炉顶耐火材料厚处，是炉顶的薄弱环节，却没有用锚固砖直接吊挂，导致此处炉顶易脱落。崩塌严重。

　　4.炉顶膨胀缝设置不合理。加热炉炉顶横断面为弓型，炉顶跨度为4480mm。但是原先的炉顶只是留有横向膨胀缝，无纵向膨胀缝，导致炉顶出现多处无规则纵向开裂，其裂缝深度一般都贯穿整个炉顶厚度，致使炉顶容易产生局部塌落。

　　5.炉顶保温层设计不合理，只有一层厚度65mm的轻质粘土砖，轻质粘土砖热导率大，密封不严密，隔热效果差。

　　6.炉顶全部采用高温高强浇注料浇注施工。该产品经过研究，发现其高温强度，热震稳定性等高温性能不佳，导致炉顶频繁脱落，致使炉顶外壁温度超标。

　　7.炉顶平焰烧嘴由于使用条件恶略，损坏加速，燃料与空气混合不充分，燃烧质量差，节能效果不佳。

　　化解决方案：

　　1.将炉顶压下部位直角、锐角处，改为R30 °的圆角，以减小因升温、降温时应力集中而导致的开裂、脱落。(如图2所示)

　　合理布置锚固砖，在炉顶较厚、容易脱落的中央部位增设一件锚固砖，并沿炉顶横向对称分布，以提高炉顶的强度，降低炉顶中央部位脱落的机率。

　　2.将炉顶“锯齿型”压下部位整体前移232mm，并在压下部位出改用加长型锚固砖。“锯齿型”压下前移后，使加长型锚固砖直接作用于压下部位炉顶的厚处，提高炉顶压下部位的整体强度，避免此处崩塌。

　　3.在炉顶中间相邻的两件锚固砖之间增设一条宽度为8mm的纵向膨胀缝，缓解炉顶耐火材料降温收缩和升温膨胀时的应力集中，避免出现纵向开裂。

　　4.炉顶采用复合保温结构，紧贴炉顶外壁，用两层热导率低、厚度分别为20mm的硅酸铝纤维毯交错覆盖，外层再敷设一层厚度为65mm的轻质粘土砖。

　　5.用可靠的自流快干防爆浇注料替代高温高强浇注料，这种浇注料特别适用于弓型炉顶的浇注，它可借助自身重力的作用，不经振动而脱气流平，从而实现致密化，避免锚固砖被振偏或振断。同时，该浇注料气孔率低，热震稳定性好，高温强度佳，具有良的高温性能。

　　6.选用更为节能的平焰烧嘴。此烧嘴气流展开形状好，附壁效果佳，燃料与空气混合均匀，燃烧充分，能有效强化炉内传热过程，增加辐射传热量。

　　通过试用，轧钢加热炉炉顶不仅清除了故障，更延长了使用寿命，达到了节能降耗的目的，特别是自流浇注料的运用十分精妙，稳定的性能，再也没有出现频繁脱落的现象。满足了生产的需要，由此也改善了工作环境。