1 前言
? ? 熔鋁爐為圓形頂開蓋加料式反射爐,以前耐火內(nèi)襯由高鋁耐火磚砌筑。由于鋁渣的侵蝕和急冷急熱的雙重作用,再加之裝料時(shí)的機(jī)械碰撞,使用壽命一般在1200~1400熔次之間(其中在熔次左右還要進(jìn)行一次中修)。通過(guò)對(duì)爐墻、渣線部位和爐口的結(jié)構(gòu)及耐火材料改進(jìn)后,在不進(jìn)行中修的前提下,熔鋁爐壽命就能達(dá)到2500熔次以上。如果在停產(chǎn)時(shí),對(duì)渣線和爐口部位進(jìn)行局部修理,壽命就能達(dá)到三年以上,熔次數(shù)超過(guò)3500爐。通過(guò)這樣的改進(jìn),既提高了主機(jī)設(shè)備開機(jī)率,又節(jié)省了檢修費(fèi)用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
2 主要技術(shù)方案
2.1 爐墻部位的改進(jìn)
2.1.1 爐墻原有結(jié)構(gòu)及存在問(wèn)題
? ? 改造前圓爐爐墻一直延續(xù)鐵殼+20mm纖維氈+230mm硅藻土保溫磚+230mm高鋁磚的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是在上部爐墻損壞較輕時(shí),渣線部位就遭到嚴(yán)重?fù)p壞,使用壽命短。修理時(shí)渣線部位又無(wú)法單獨(dú)修補(bǔ),需停爐進(jìn)行中修,將液面上部爐墻全部拆除,重新砌筑。這既耽誤了主機(jī)生產(chǎn),又增加了檢修費(fèi)用。
2.1.2 爐墻改進(jìn)方法
? ? 參照其它兄弟單位的成功經(jīng)驗(yàn),我們與河南耐火材料廠合作,將渣線以上爐墻用高強(qiáng)低水泥澆注料整體澆注,中間用不銹鋼錨固鉤加固。該澆注料耐火強(qiáng)度高,抗沖擊、抗沖刷性能好,適用于惡劣的工作環(huán)境。
保溫層使用RT-J0.8耐火纖維澆注料,該材料具有導(dǎo)熱系數(shù)小、耐高溫、保溫性好、爐襯整體密封性好的特點(diǎn),并且施工簡(jiǎn)單,采用投射涂抹法即可。整個(gè)施工過(guò)程時(shí)間短,比傳統(tǒng)的磚砌法可節(jié)約時(shí)間。烘爐也無(wú)需延長(zhǎng)時(shí)間,不會(huì)發(fā)生裂紋和爆裂現(xiàn)象。
2.2 渣線部位的改進(jìn)
2.2.1 渣線部位的損壞原因
? ? 由于鋁及鋁合金中含有鎂、硅、錳、鐵等活潑元素,在熔化時(shí)很容易與高鋁磚中一些組分反應(yīng)。
這些反應(yīng)與作用導(dǎo)致耐火材料結(jié)構(gòu)疏松和損壞,再加上爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流的沖刷作用,在爐墻與鋁液表面接觸的渣線部位,會(huì)逐漸受到浸蝕,逐漸出現(xiàn)弧面凹陷。隨時(shí)間推移,凹陷越來(lái)越深,破壞了爐墻的強(qiáng)度和不滲漏性,最終達(dá)到無(wú)法使用。
2.2.2 渣線部位改進(jìn)措施
? ? 經(jīng)過(guò)廣泛咨詢和比較,最后選用了抗鋁渣耐磨澆注料制成的異型渣線磚。渣線磚比澆注爐墻厚70mm,這樣渣線部位就會(huì)凸出爐墻,在一定時(shí)間內(nèi),這部分就能在一定程度上來(lái)抵擋浸蝕,達(dá)到延長(zhǎng)渣線部位壽命的目的。另外,該材料加入了鋁液不浸潤(rùn)的成分如:碳化硅、氮化硅、硫酸鋇等。同時(shí)還提高原料純度,降低SO2、K2O、Na2O含量。在制磚過(guò)程中,使用壓力成型,保證磚的幾何尺寸,降低氣孔率,提高致密性。使用此磚后能達(dá)到較滿意的效果。
2.2.3 渣線部位局部修補(bǔ)
? ? 隨著圓爐的使用,渣線部位仍然會(huì)慢慢被侵蝕凹面變深,當(dāng)達(dá)到一定深度不能繼續(xù)工作時(shí),可將渣線磚拆除。因?yàn)樯喜繝t墻是整體澆注的,并帶有錨固鉤,所以不會(huì)像磚砌的那樣發(fā)生塌落。清理干凈后,可用修補(bǔ)澆注料進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)后的爐墻能繼續(xù)使用1000熔次以上,延長(zhǎng)整個(gè)圓爐的使用壽命。
2.3 爐口部位的改進(jìn)
? ? 由于裝料時(shí),料斗或鋁錠會(huì)經(jīng)常碰撞爐口。使用磚砌的爐墻頂會(huì)經(jīng)常被整塊撞掉,時(shí)間不長(zhǎng)就會(huì)殘缺不全,需要經(jīng)常修補(bǔ)。否則,就會(huì)燒壞爐蓋和爐殼。在此部位使用河南耐火材料廠生產(chǎn)的耐熱增強(qiáng)鋼纖維澆注料就很好地解決了這一問(wèn)題。
該澆注料Al2O3含量大于80%,內(nèi)含耐熱鋼纖維,具有抗壓強(qiáng)度高,耐磨損,抗沖刷,抗熱震及防機(jī)械碰撞性能好的特點(diǎn),使用壽命較長(zhǎng)。
3 使用效果及經(jīng)濟(jì)效益
? ? 使用效果熔鋁爐經(jīng)過(guò)改進(jìn)后,效果非常明顯。經(jīng)過(guò)近二年的使用,除對(duì)爐門扒渣坡進(jìn)行過(guò)一次小修外,其它部位都很完好。渣線磚凸出部分還未完全蝕掉。整個(gè)爐體保溫性能也有顯著提高,爐殼平均溫度從以前的90多℃至現(xiàn)在不足80℃。
經(jīng)濟(jì)效益分析經(jīng)過(guò)改進(jìn)后,雖然單次大修材料費(fèi)用增加4萬(wàn)元左右,但壽命是以前的2.5倍。按三年內(nèi)每臺(tái)熔鋁爐節(jié)省一次大修和一次中修費(fèi)用計(jì)算,就節(jié)約檢修費(fèi)用26萬(wàn)元(大修、中修材料費(fèi)及人工費(fèi)分別按20萬(wàn)元和10萬(wàn)元計(jì))。我公司有6臺(tái)同類型熔鋁爐,每年就節(jié)約檢修費(fèi)用52萬(wàn)元。
檢修次數(shù)減少了,相應(yīng)提高了主機(jī)開機(jī)率。每臺(tái)圓爐三年節(jié)約檢修時(shí)間50天,6臺(tái)爐每年就增加生產(chǎn)日100天。每年可多生產(chǎn)鑄軋板3500t,為公司創(chuàng)造效益超過(guò)百萬(wàn)元。
4 結(jié)束語(yǔ)
? ? 冶金爐窯內(nèi)襯采用不定形耐火材料整體澆注是世界爐窯發(fā)展的大趨勢(shì),用特種耐火材料代替普通耐火磚也是材料行業(yè)發(fā)展的必然。充分發(fā)揮技術(shù)人員的聰明才智,通過(guò)不斷的技術(shù)革新,舊設(shè)備也會(huì)煥發(fā)青春活力,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
