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电加热管式炉耐火材料优化设计

June 14, 2019 耐火球 298

  电热管炉的优化设计节省了生产和维护成本。电热管炉的优化设计采用铸造代替传统耐火砖,设计了新型砖架砖和通孔砖。传统的拱形变为方形,大块烧结架砖的应用提高了炉子的稳定性,耐火球避免了更换不锈钢管和炉丝时炉子的保温性能下降;优化炉体设计,炉体保温性能好,安装更方便快捷。实际应用表明,炉型Dv值可达40mm?m/min;炉温恒定,炉温波动在±1℃以内; 1°C,炉子两侧温度不超过室温°C生产1.45mm高压软管半成品钢丝,批次抗拉强度波动在±1mm以上;为20MPa。

  电热管炉广泛应用于钢丝绳弹簧钢丝橡胶软管加固钢丝(俗称高压软管钢丝)半成品的热处理及精炼油淬火回火钢丝的热处理生产其钢丝热处理热处理设备。它具有炉温控制简单,操作简单,环保低,成本低的优点。它受到金属制品制造商的青睐。如何合理设计炉型,优化耐火砖结构,使用和维护方便,节能生产,为企业节省生产和维护成本。这是炉子设计者必须考虑的问题。

  1、炉子结构和工艺参数的确定

  根据工况,在生产线上确定3000t高压软管钢丝半成品电镀黄铜线年产量的情况下,填料以电为能源,线径为1.45mm至满足后续流程的要求。生产线的Dv值为35mmm/min。炉体结构设计和工艺计算,确定电热管炉的使用,工艺参数如下。

  (1)迹线数量: 24;迹线高度1000mm。

  (2)炉子参数: 0.4m&次; 0.9米&倍; 15.8米(有效高度和时间;宽度和时间;长度);炉型: 16.5m&次; 1.76米&倍; 1.62米。

  (3)加热方法: 3级电阻丝加热。

  (4)功率: 198kW,其中预热部分为81kW,加热部分为81kw,均热部分为36kw。

  (5)温度控制模式:三级电源控制温度控制,温度控制精度和±; 1°C。

  (6)功率调节器型号: KTF3;热电偶型号: K型。

  2、优化设计

  2.1炉设计

  考虑到运行,保温,节能,运输等因素,炉体采用三段式框架结构,现场组装;炉体钢结构的外部结构放置在地板上,三个部分通过螺栓连接。水晶耐火纤维棉保温;考虑到炉底的承载能力,炉底采用10mm厚的钢板,耐火球加上支撑肋;除炉体两侧的电气保护罩外,1.0mm厚的钢板通过盲铆钉与框架连接;该板是放置在压实的耐火棉上的可移动板,四个角通过螺钉连接,与直接在地面上的传统炉体相比,便于炉体的维护。炉型安装简单,现场工作量小,维护方便。整体外观优雅,但整体成本略高。

       2.2电热管炉耐火材料

  耐火材料在电热管炉中具有大的比重。炉子的使用成本和保温性能和维护方便。根据炉体结构和耐火材料的选择,该设计采用了一种新型耐火材料,可用于耐火砖拱。炉膛是一大块浇筑料,炉膛结构由拱形改为方形,使炉膛结构更简单。

  采用特殊的耐高温浇注料烧结炉底钢丝侧面的孔砖支撑砖和炉穹顶砖,制成钢炉浇注喷嘴。烧结工艺的应用保证了砌筑材料的高温强度和耐久性,现场施工简单方便。

  2.2.1钢丝砖

  线砖用于放置电热管炉的加热元件的电热丝。它通常用于较低加热的炉型。电线位于“U”形电线托盘中。传统的线材砖通常具有耐火的L形耐火砖泥浆砌筑,但由于“L”形耐火砖质量较小,经过一段时间的使用,特别是在更换电热丝的过程中,“L”形耐火砖容易松动,影响保温性能性能和炉丝的铺设。炉子的维护非常不方便,新设计采用整体单元结构。在一块耐火块上有6个“U”形槽。单件的质量为60-80kg,直线度很好。更换电阻丝方便,稳定性高。砌体也很方便,只需要少量的耐火泥。与“L”形耐火砖相比,一件相当于30至60件。

  2.2.2货架砖

  搁板砖用于支撑炉管。经常使用三种耐火砖(尺寸300mm和时间; 180mm和时间; 200mm)。本设计采用块状烧结砖(尺寸450mm及以下; 200mm及以下; 200mm),在上支撑面两侧设计大倒角,以适当减少与不锈钢管的接触面,不仅保持适当的支撑,还有利于钢管的提取维护由于烧结块的质量很大,架子砖更稳定,并且由于炉子的来回,炉子中的耐火材料松动引起的保温性能管避免;如果炉子宽度为600毫米,架子砖可以使用一件。

  2.2.3通孔砖

  通孔砖有两个主要功能。

  (1)绝缘。炉丝放置在线砖上后,炉丝的引线杆通过砖孔取出,便于与外部电源连接,同时保持热量,保持炉温。炉子稳定。

  (2)支持。在通孔砖上建造几层耐火砖,顶部砖支撑在炉子的两侧,以保持炉子的稳定性。

  在这种耐火砖的设计和烧结过程中,重要的是保持孔内表面的线性形状。另外,孔的壁应光滑,孔的直径应比钢丝的直径大10mm,以确保炉子可以快速吹出或损坏。同时,通孔砖与线材天花板砖一一对应,通孔砖孔的中心与钢丝网的螺旋中心一致。以便放置或更换电阻丝。通孔砖的通孔“孔”的密封和保温由绝缘棉和隔热套,即孔塞砖完成,隔热套有一定的锥度。

  3、调试和应用效果

  采用烧结大块耐火材料,安装方便,炉膛时间短,烘箱时间短。它是传统管式炉的烘箱时间的一半(烘箱时间约为110h)。烤箱过程分为3个过程。

  (1)加热部分的烘箱温度和预热部分的均热部分均设定为150℃,功率调节器的输出功率设定为10%至20%,连续加热至设定温度,保持24小时;

  (2)将设定温度调节至500℃,将功率调节器的输出功率设定为50%,连续加热至设定温度,保温36小时;

  (3)将设定温度调节至900°C,将功率调节器的输出功率设定为50%,连续加热至设定温度,保温12小时。

  通过跟踪,在正常生产过程中,Dv值可达到40mm&m; m/min,以满足生产需求;炉温恒定,波动在±1℃以内; 1°C,炉膛两侧温度不超过30°C,顶部温度与室温相同生产直径1.45mm的高压软管半成品钢丝,批次抗拉强度波动较大; 20MPa,满足产品需求。

  4、结论

  大块烧结耐火材料结构简单,制造方便,安装调试方便快捷,炉膛稳定性好,炉温控制准确,半成品钢丝性能稳定,通过改善炉体结构,达到了节能降耗目的,以满足产品的需求。


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