罩式退火炉的加热罩内衬浇注料用后2年存在的问题及改造

罩式退火加热炉的加热罩长期处在高温和低温交替的工作环境，以及升或降的工作状态，工作条件恶劣。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。

用于退火加热的加热罩工作温度在850 ℃左右，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，即使炉衬热面温度达到了850℃～900 ℃，而加热罩外壁平均温度保持≤室温+45 ℃，烧嘴区外壳平均温度保持≤室温+55 ℃。但是因加热罩原炉衬浇注料产生裂纹、开裂脱落的原因，外壁和烧嘴区外壳平均温度统计为：外壁＞75 ℃（室温20 ℃），烧嘴区外壳＞85 ℃（室温20 ℃），已经超过了设计温度指标。因此，对退火炉加热罩炉衬耐火材料进行改造，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。

1：存在问题

加热罩是用大的结构钢和坚固的电镀圆筒焊接而成。加热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，散热损失大，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

耐火材料的选择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75%以上，比轻质浇注料炉衬轻90%~95%。

（2）低导热率：耐火纤维炉衬的平均温度在400 ℃时，导热系数<0.11 W/m.K，平均600 ℃时<0.16 W/m.K，平均1 000 ℃时 <0.22 W/m.K，约为轻质粘土砖的1/8，为轻质耐热衬里（浇注料）的1/10，绝热效果显著。

（3）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。

（4）无需烘炉：炉衬施工完毕即可投入使用，无需烘炉程序。

（5）施工简便：施工过程无需留设膨胀缝，施工技术因素对炉衬绝热效果的影响小。

（6）耐火陶瓷纤维炉衬的缺点就是不耐磨，抗热震稳定性差，抗热气流冲蚀效果不好，这点需要特别注意了，在长时间使用中就会发现，陶瓷纤维棉会产生掉渣，结团的现象，有时操作不当轻轻碰撞就会出现掉块。这也可能是得益于材质本身是保温产品。

耐火纤维炉衬已经成为目前炉衬发展的一种趋势，代表着工业炉现代化发展的水平，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满足冷轧厂全氢罩式退火炉加热罩的使用要求。