鋼板帶廠于2002年12月對加熱爐進(jìn)行了技術(shù)改造，由原來的常規(guī)加熱爐改造為蓄熱式加熱爐，爐子采用混合煤氣單蓄熱的燃燒方式，爐內(nèi)最高溫度可達(dá)1320℃。主要使用由公司煉鋼廠提供的120mm×（285、360、435）mm×7800mm三種規(guī)格的連鑄坯。燃料消耗雖然比改造前有了大幅度降低，但是爐子熱效率、燃耗等指標(biāo)不太理想，導(dǎo)致產(chǎn)品成本偏高，嚴(yán)重影響了鋼材在市場的定位。

因此，從減少熱損失、降低燃料消耗、保護(hù)爐頂、提高燒嘴磚的使用壽命、提高加熱爐產(chǎn)量和加熱質(zhì)量考慮，在2005年使用多晶莫來石纖維對高溫段爐頂和側(cè)墻的內(nèi)表面進(jìn)行粘貼處理，經(jīng)過2年我的使用，現(xiàn)加熱爐爐頂僅有細(xì)小裂紋，預(yù)計整體壽命可達(dá)5年以上，其熱效率比以前有較大提高。

1 多晶莫來石纖維的特性

多晶莫來石纖維是一種以莫來石晶相形式存在的多晶質(zhì)耐火纖維，其和玻璃纖維有著截然不同的制取工藝，其制取工藝是按形成單一晶體——莫來石（3Al₂O₃、2SiO₂）進(jìn)行化學(xué)配方，由可溶性鋁、硅鹽經(jīng)過高溫完成晶相轉(zhuǎn)變而制成的。制作過程是首先在低溫下將有黏度的膠體溶液進(jìn)行噴吹和甩絲，形成纖維的原纖維，后經(jīng)高溫?zé)剖蛊淅w維內(nèi)部的原子成有序排列，組織晶體化，消除處于介穩(wěn)定的玻璃態(tài)，使其使用溫度提高近300℃。纖維的耐熱性隨著Al₂O₃含量的增加而增加，當(dāng)Al₂O₃含量大于72%時，纖維的使用溫度大為提高，可超過1400℃。

多晶莫來石纖維形態(tài)各異，散狀的纖維棉可作高溫部位夾層的填充料，將散棉用濕法真空成型可制成板、氈、磚、預(yù)制件、模塊等各種所需樣式。由于它具有低熱容、低導(dǎo)熱率、低容得、熱敏性能好、高輻射能力等特點，對軋鋼加熱爐來講，是一種高效、輕型的節(jié)能材料。

2 多晶莫來石纖維的施工和使用壽命

加熱爐高溫區(qū)內(nèi)表面粘貼的多晶莫來石纖維是采用浙江歐詩漫晶體纖維有限公司提供的類型為D-1600的貼面塊，其規(guī)格為200mm×100mm×50mm，其性能見表1。施工方法是： 首先對施工部位進(jìn)行清理，并做“拉毛”處理，纖維貼面埠和爐墻內(nèi)表面均勻涂上高溫粘合劑，將纖維模塊平推擠壓，使其粘貼牢靠。除用于粘貼外，其他的使用方式有：將塊型或磚型纖維制品用專用的膠結(jié)劑進(jìn)行爐體砌筑；將纖維預(yù)制塊吊掛錨固在爐體的框架上進(jìn)行固定。

表1   PMF-100多晶莫來石纖維性能指標(biāo)

通過觀察和統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，加熱爐爐頂側(cè)的纖維模塊經(jīng)過2年的使用，脫落率約為155，收到了保護(hù)爐頂?shù)念A(yù)期效果；但側(cè)墻燒嘴及燒嘴周圍的纖維脫落量較大，半年的脫落率即達(dá)20%，修補(bǔ)后的纖維脫落現(xiàn)象有明顯好轉(zhuǎn)。經(jīng)過分析找到了脫落的主要原因，多晶莫來石纖維的損坯除了長期高溫環(huán)境使纖維粉化外，還有外力的作用，在蓄熱式加熱爐中，加熱爐的爐溫比莫來石纖維的長期使用溫度低，因此外力的作用應(yīng)成為莫來石纖維損坯的主要因素。

由于蓄熱式加熱爐使用混合煤氣做燃料，雖然煤氣在進(jìn)加熱爐燃燒之前進(jìn)行了除塵處理，但是煤氣中仍帶有顆粒狀的不可燃萬分和不完全燃燒成分，加熱爐燒嘴火焰直接對加熱爐側(cè)墻進(jìn)行強(qiáng)勁的沖刷，此處的沖刷力大于其它各處的沖刷力，加上加熱爐小修時間一般不超過7個工作日，由于時間短，爐內(nèi)溫度高，工作環(huán)境惡劣，加熱爐內(nèi)側(cè)接觸而燒損物不易徹底清理，造成多晶莫來石纖維難以粘貼牢固。由此可知：煤氣中不可燃成分和不完全燃燒成分、火焰或爐氣的直接沖刷、接觸面的平整程度、粘合劑的均勻充滿性決定著蓄熱式加熱爐多晶莫來石纖維的使用壽命。

3使用效果

3．1 提高爐頂、燒嘴磚使用壽命

爐頂內(nèi)表面粘貼多晶莫來石纖維后，改善了爐氣對爐頂?shù)闹苯記_刷，緩沖了爐面的急冷急熱，爐頂承受的的爐溫可降低70-100℃，有效的防止了耐材的開裂、剝落。加熱爐于2005年1月投入使用至今，爐頂除有幾處細(xì)小裂紋外，整體狀況良好，爐頂?shù)氖褂脡勖軌蜓娱L至5年以上，節(jié)約爐頂大修費用80萬元以上。由于蓄熱式燃燒技術(shù)的特點，經(jīng)蓄熱后的空氣對燒嘴磚有較大的損坯性，燒嘴磚損坯后，由于燒嘴磚采用預(yù)先成型技術(shù)或采用現(xiàn)場澆注技術(shù)，存在維修和更換難度大、拆除困難、占用時間長的缺點，如果在燒嘴磚表面粘貼多晶莫來石纖維，進(jìn)一步緩解了火焰對燒嘴磚的沖刷，而且可有效地保護(hù)燒嘴磚耐材。自粘貼纖維后，燒嘴磚使用2年僅出現(xiàn)少量細(xì)小裂紋，使用壽命由以前的2年延長至4年以上。，改變了因為燒嘴磚的損壞每12個月就必須停產(chǎn)檢修一次的周期。

3．2 增加輻射傳熱 減少熱損失

加熱記高溫區(qū)的傳熱方式以輻射傳熱為主，爐氣、爐壁與被加熱鋼坯之間相互進(jìn)行輻射熱交換。爐壁的黑度一般為0.8，多晶莫來石纖維的黑度為0.95，即爐內(nèi)墻的黑度提高了10%，相同的供熱條件下，粘貼多晶莫來石纖維后，黑度的提高增強(qiáng)了爐內(nèi)的熱輻射，進(jìn)而提高了鋼坯的加熱速度和爐子的加熱能力。在同等爐況的條件下，粘貼多晶莫來石纖維后，燃?xì)庀挠辛艘欢ǔ潭鹊慕档?，?jīng)統(tǒng)計加熱爐檢修前、后各1個月內(nèi)煤氣單耗指標(biāo)有了明顯的降低，分別為1.04GJ/t和0.98GJ/t,降低了燃料成本.

確定爐頂和側(cè)墻外表面的10個測溫點,通過測量檢修后與臨近下次檢修時的各點溫度,查看多晶莫來石纖維的脫落情況,檢測結(jié)果見表2。得出結(jié)論:相同爐溫條件下，粘貼多晶莫來石纖維后，爐體外表面平均下降了34.8℃，在一定程度上減少了爐體散熱，提高了爐子熱效率；同時，工作環(huán)境的改善，給現(xiàn)場檢查和操作帶來了方便。

表2   粘貼多晶莫來石纖維前后爐外墻溫度變化情況

3.3 減少熱慣性 提高產(chǎn)量和加熱質(zhì)量

加熱爐高溫段側(cè)墻是澆注料整體澆筑而成的，爐頂為可塑料搗打，使用的耐材熱容量較大，且燒嘴采用單蓄熱燃燒方式，一方面這決定了加熱爐在升溫、降溫時存在一定的滯后性；另一方面使用多晶莫來石纖維可使?fàn)t子的熱容量減少，導(dǎo)熱率降低，爐子待軋時的升、降溫速度加快，爐子的熱慣性減小，利于產(chǎn)量的提高，由于坯料加熱時間的縮短，減少了坯料在加熱爐內(nèi)的氧化、脫碳，在一定程度上保證了坯料的加熱質(zhì)量，氧化燒損量由原來的1.22%降為了現(xiàn)在的1.20%，提高了成材率0.02個百分點。

4結(jié)語

實踐證明，多晶莫來石纖維應(yīng)用于蓄熱式加熱爐上，節(jié)能效果明顯。主要體現(xiàn)在：延長了爐頂?shù)氖褂脡勖?，降低了檢修成本；減少了爐體熱量損失，提高了熱效率；縮短了待軋前后的程式降溫速度，提高了生產(chǎn)作業(yè)率和成材率。對其它形成的軋鋼加熱爐都有借鑒的意義和使用價值，利于環(huán)保和節(jié)能，值得推廣。