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耐火材料行業知識

硅磚熱風爐涼爐

一、硅磚熱風爐涼爐技術準備
根據生產需要硅磚熱風爐要進行涼爐操作。硅磚內殘余石英在晶體轉換過程中,其膨脹系數較大,導致硅磚的強度削弱,存在較大風險。熱風爐降溫不合理也容易損壞砌體,影響到熱風爐使用壽命,因此,熱風爐的降溫對曲線的制定及降溫速度均要嚴格控制。
熱風爐涼爐準備工作為:
(1)熱風爐涼爐期間不允許施工作業。如熱風爐涼爐期間,高爐內常有人施工,熱風爐與高爐必須做徹底的隔斷,即在高爐風口彎頭處堵鐵板或砌磚,防止燒壞爐頂設備。
(2)兩臺助燃風機及涼爐用小助燃風機安裝到位,達到生產要求。
(3)各計器儀表和指示信號運行正常,特別是拱頂溫度、廢氣溫度、助燃空氣流量保證準確可靠。爐頂測溫電偶改為0~900℃。
(4)熱風爐系統各閥門動作靈活可靠、極限正確,微機控制及液壓系統必須聯動、連鎖試車完畢,達到設計要求標準,具備正常生產條件。
(5)通訊和照明設施完備。
(6)熱風爐系統所有人孔封閉。
(7)熱風爐周圍及各層平臺安全、通暢。
(8)雙預熱裝置施工結束,冷態氣密性試驗、試漏合格,并把煤氣引到燃燒爐。如果施工未完畢,旁通管施工必須完成,堵盲板將雙預熱器徹底隔斷。
(9)準備好涼爐用的各種工具、材料及崗位操作記錄和圖表等。
(10)編制好涼爐規程,并組織有關人員學習。
準備工作要求充分、嚴格、全面。
二、硅磚熱風爐涼爐操作步驟
熱風爐本體降溫采用3臺同時進行。熱風爐降溫采用三階段不同工藝流程對熱風爐系統進行緩慢降溫涼爐。
(1)第一階段:熱風爐初期采用熱風爐助燃風機涼爐,將拱頂溫度降到900℃,控制廢氣溫度不超過400℃。其工藝流程為:
助燃風機→空氣調節閥→空氣切斷閥→熱風爐→煙道閥→煙囪。
(2)第二階段:熱風爐的涼爐中期采用高爐鼓風機作為風源,其工藝流程為:
高爐鼓風機→冷風均壓閥→爐箅子→空氣調節閥→蓄熱室格子磚→熱風爐拱頂、燃燒器→熱風出口→熱風閥→熱風總管→倒流閥→排人大氣。
(3)第三階段:熱風爐涼爐后期采用熱風爐助燃風機作為風源,其工藝流程為:
助燃風機→爐箅子→空氣調節閥→蓄熱室格子磚→熱風爐拱頂、燃燒器→熱風出口→熱風閥→熱風總管→倒流閥→排入大氣。
三、如何考慮硅磚熱風爐涼爐時硅磚的體積變化
在熱風爐砌體升降溫過程中,硅磚的體積變化是考慮的關鍵。硅磚由鱗石英(50%~80%)、方石英(20%~30%)、石英(5%~10%)以及少量的玻璃相所組成。除玻璃相外,上述3種石英晶體晶型轉變時的體積變化不同。
由于硅磚各晶體隨溫度變化的可逆性,硅磚熱風爐涼爐成為可能。高爐熱風爐硅磚區域的工作溫度在850~13500℃。硅磚的主要化學組成為SiO2,在不同的溫度下以不同的晶型存在。燒成后硅磚的主要礦物組成是γ-鱗石英、β-方石英及少量殘余的β-石英。鱗石英的α、β、γ變體間轉化溫度在117~163℃,轉化時體積變化在0.2%~0.28%;方石英的α、β變體間轉化溫度在180~270℃,轉化時體積變化在2.8%左右;石英的α、β變體間轉化溫度在573℃,轉化時體積變化在0.82%。由于硅磚相變時體積變化的特點,因此,硅磚熱風爐涼爐應制定嚴格的涼爐降溫曲線。
硅磚熱風爐涼爐
四、降溫涼爐操作注意事項有哪些
(1)涼爐操作前,熱風爐不再燒爐,逐漸將爐頂溫度由1350℃降到900℃。
(2)在涼爐期問要嚴格按涼爐曲線降溫,可以用撥風量的大小和高爐放風閥的開度來控制涼爐的總進度;利用各熱風爐的冷風閥的開度和倒流閥的開度來調節各座熱風爐的降溫速度。
(3)在拱頂按規定涼爐曲線不斷降溫時,要特別注意硅磚與黏土磚(或高鋁磚)交界面的溫度變化,如果與爐頂溫度的差值太大,可適當地降低熱風爐涼爐速度和增加恒溫時問。
(4)拱頂溫度控制。如果溫度太高,加大空氣量。
(5)爐內壓力控制。在降溫過程中,爐內要保持98.06Pa的微小正壓,以防止除助燃風機提供的空氣以外的空氣進入,而導致爐內總的空氣流量不易控制,以得到這一微小正壓,要注意調節煙道閥的開度,但注意有廢氣溫度檢測點一側的閥門不能全關,以保證廢氣溫度數據的準確性。
(6)拱頂溫度在573℃時,硅磚存在β→α的石英相變和體積膨脹,而500℃以下時,相變和體積膨脹現象加劇,所以在該階段要特別注意降溫速度,防止溫度的劇烈波動而破壞硅磚砌體(控制在±2.0℃以內),當爐內溫度達到200℃以下時,可考慮燜爐自然降溫。
五、硅磚熱風爐涼爐操作有何特點
硅磚熱風爐的涼爐:硅磚具有良好的高溫性能和低溫(600℃以下)的不穩定性。過去,硅磚熱風爐一旦投入生產,就不能再降溫到600℃以下,否則會因硅磚突然收縮,造成硅磚砌體的潰破和倒塌。國內外大量的試驗研究發現,硅磚熱風爐的涼爐,大體上有兩種方法。
(1)自然緩慢涼爐。
(2)快速涼爐。硅磚熱風爐用自然緩慢涼爐是成功的,但由于工期的關系,自然緩冷來不及,還要做快速涼爐的嘗試。
(3)涼爐操作:
1)在高爐停爐空料線期間,熱風爐不再燒爐,逐漸將爐頂溫度由l350%降到900℃。
2)高爐停爐休風后,采用高爐送風的流程(注意熱風閥不開),將其他高爐的冷風撥入熱風爐,從陶瓷燃燒器上人孔排放。
3)在涼爐期間要嚴格按涼爐曲線降溫,可以用撥風量的大小和高爐放散閥的開度來控制涼爐的總進度;利用各熱風爐的冷風閥的開度和排風閥孔蓋的開啟度來調節各座熱風爐的降溫速度。
4)在拱頂按規定涼爐曲線不斷降溫時,要特別注意硅磚與黏土磚(或高鋁磚)交界面的溫度變化,如果與爐頂溫度的差值太大,可適當地降低熱風爐涼爐速度和增加恒溫時間。

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