加熱爐內(nèi)加熱段、均熱段爐墻耐火材料脫落較嚴(yán)重，曾發(fā)生過(guò)爐頂、爐墻塌，部分爐墻錨固磚斷裂、燒嘴磚損壞，燒嘴角度偏斜，加熱段、均熱段爐筋管和滑塊已經(jīng)有不同程度的損傷，爐筋管耐火材料出現(xiàn)開裂剝落，爐筋管罐殼出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。為此，對(duì)該加熱爐耐火材料實(shí)施優(yōu)化改造，進(jìn)行問(wèn)題總結(jié)。
1：問(wèn)題分析
1.1爐頂、爐墻塌的原因
加熱爐為推鋼式，爐墻保溫層采用輕質(zhì)粘土磚，工作層采用錨固磚結(jié)合低水泥澆注料的結(jié)構(gòu)。停爐后查看爐內(nèi)損毀情況，高溫段的爐頂和爐墻耐火材料大面積脫落，部分工作層已完全損壞，造成爐頂在生產(chǎn)過(guò)程中多處發(fā)紅。
取爐頂塌的耐火澆注料進(jìn)行檢測(cè)分析。其中，w(Al,03)：50%;w(Si02)：21.69%; w (Ca0) : 7.84%; w (MgO) : 0.58%; w (Fe203) : 17.07%; w (K,0): 0.35%; w (Na20): 0.12%; W（TiO）：2.09%。由此分析該料屬高鋁質(zhì)澆注料，且水泥加人量超過(guò)15%。觀察澆注料殘襯形貌，外表面為黑色變質(zhì)層，內(nèi)部為黃色高鋁料，整體非常致密，基質(zhì)部分呈現(xiàn)熔融燒結(jié)狀態(tài)。表面黑色變質(zhì)層是由鐵的氧化物侵蝕澆注料形成，最終導(dǎo)致澆注料因結(jié)構(gòu)性剝落而損毀。
水泥加人量過(guò)多會(huì)造成澆注料中溫強(qiáng)度嚴(yán)重下降，并帶來(lái)材料裂紋多，高溫液相多的問(wèn)題，嚴(yán)重影響材料使用壽命。取爐墻澆注料殘襯進(jìn)行理化檢驗(yàn)（結(jié)果見表1）。加熱爐爐墻在工作中受爐體結(jié)構(gòu)應(yīng)力和高溫氣體沖刷的影響，這需要耐火材料具備較好的強(qiáng)度和高溫體積穩(wěn)定性。從爐墻耐火材料檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，1350℃燒后強(qiáng)度和線變化無(wú)法滿足要求。爐墻推薦使用莫來(lái)石鋼纖維澆注料，其高溫強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性好，能滿足加熱爐工況需求。
從生產(chǎn)上看，由于加熱爐的加工能力遠(yuǎn)大煉鋼能力，加熱爐每個(gè)月要停爐2次以上才能平衡生產(chǎn)，這種生產(chǎn)狀況要求爐頂爐墻的耐火材料必須有較高的熱震性能才能滿足長(zhǎng)壽命需求。因此，目前爐頂爐墻的耐火材料材質(zhì)顯然不能滿足生產(chǎn)要求。
1.2爐筋管破損的原因
澆注爐筋管的耐火材料改造前采用自流澆注料，骨料和粉料主要以60高鋁礬土為主，CA50高鋁水泥作為結(jié)合劑，配加3%的普通鋼纖維。正常生產(chǎn)時(shí)，爐筋管內(nèi)部通水冷卻，爐內(nèi)溫度1300℃，由于內(nèi)外溫差大，澆注料使用過(guò)程中出現(xiàn)多次開裂剝落，嚴(yán)重時(shí)整根水管裸露在外，造成水管開裂，顯然該自流澆注料的材質(zhì)不能滿足爐筋管使用要求。
耐火材料選擇由于加熱爐每個(gè)月都停爐2~3次，停爐時(shí)間為7～12天。因此，改造的加熱爐應(yīng)該選擇熱震性比較高、體積穩(wěn)定性好、高溫線變化率低的耐火材料。