我公司參與某鑄管公司退火爐內(nèi)襯耐火材料改造工程總結(jié)如下：退火爐爐體長36m，分為四個(gè)控制段：加熱段、保溫段、急冷段和緩冷段。加熱段爐膛高3m，其他三段爐膛高2.25m，每兩段之間有一個(gè)距爐底1.3m的高壓下梁將相鄰兩段隔離。退火時(shí)各段溫度分別控制為：1050~1100℃、960℃~1000℃、780℃~830℃、560~610℃。整個(gè)爐體從進(jìn)料到出料上斜2%，加熱件在爐底軌道上由撥抓推動(dòng)前進(jìn)，爐兩側(cè)安裝有5對對中機(jī)，對加熱件進(jìn)行跑偏校正。
爐底原由五層耐火磚砌成，最下面一層輕質(zhì)磚為立砌，厚114mm，中間三層為平砌，每層厚65mm，最上層粘土磚也為立砌厚度為114mm。軌道采用耐熱鋼，材質(zhì)為3Cr24Ni18Si2,軌道的鋪設(shè)，兩邊采用耐火磚固定，由于使用多年，爐底耐火磚變形較大，耐熱鋼軌道也嚴(yán)重變形，而且固定耐火磚已大部分損壞，因此退火過程中鑄管在爐內(nèi)運(yùn)行不平穩(wěn)，退火后管子的橢圓度增大，有的外表出現(xiàn)外凹導(dǎo)致報(bào)廢，更嚴(yán)重的是因軌道橫向位移，尤其是在對中機(jī)處造成軌道脫節(jié)，導(dǎo)致亂爐，出現(xiàn)大批廢品。停爐檢修時(shí)，對軌道進(jìn)行校直、更換和固定，固定采用焊接，將每根道軌首尾焊死，相互連接，由于焊接時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力較大，加上道軌受熱膨脹等原因，焊接很快斷開，每隔半個(gè)月左右就得停爐檢修一次，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。為此鑄管公司決定對爐底及軌道進(jìn)行改造。
一 改造方案設(shè)計(jì)：
鑒于耐火澆注料熱穩(wěn)定性好、線變化率低、變形小等特點(diǎn)，鑄管公司大膽提出以鋼纖維增強(qiáng)耐火澆注料制成的預(yù)制件代替易變形的耐熱鋼，將原來的五組軌道全部去掉，同時(shí)將最上面一層立砌的粘土磚也全部去掉，采用低水泥澆注料打結(jié)爐底。
二 材料性能及試驗(yàn)研究：
耐火澆注料熱穩(wěn)定性好，線膨脹系數(shù)比耐熱鋼小，但其耐磨性及其強(qiáng)度卻難以與耐熱鋼相比（耐火澆注料的理化指標(biāo)見表1）。以耐火澆注料代替耐熱鋼作退火爐軌道是否能滿足退火的需要呢?為此，做了如下試驗(yàn)。
2.1：耐磨性
為研究耐火預(yù)制件的耐磨性，用預(yù)制件搭成斜度為2%的軌道（退火爐斜度為2%），將軌道置于退火爐的加熱段內(nèi)，并將退火爐加熱段爐內(nèi)溫度升至退火溫度（1080~1100℃），用減速機(jī)以0.85m/s的速度（退火時(shí)管子最大運(yùn)行速度為0.85m/min）勻速將一通徑為800mm、厚度為36mm、長度為1500mm、表面粗糙度為100μm的圓鋼管上上下拖動(dòng)10000次，軌道厚度平均下降0.22mm。以軌道表面磨損不大于10mm為安全運(yùn)行的極限，則退火時(shí)管子可滾動(dòng)扎過次數(shù)為45.5萬次，退火量可達(dá)63.4萬t（DN800mm管的標(biāo)準(zhǔn)重量為139Kg）。由此可見，預(yù)制件的耐磨性足以滿足退火的需要。
2.2：抗壓強(qiáng)度
仍以DN800mm管為研究對象，管子在軌道上滾動(dòng)時(shí)，與軌道的接觸面寬度在2mm以上。以1.5mm寬度計(jì)算，5條軌道與DN800mm管子的接觸面積為15c㎡，軌道所受壓為9.3MPa，則預(yù)制件的抗壓強(qiáng)度為所受壓強(qiáng)的8.6倍。
2.3：抗折強(qiáng)度
有抗折強(qiáng)度計(jì)算承受DN800mm管所需的最小橫截面積為11.6c㎡，而一條軌道的橫截面積為240c㎡ 。
以上試驗(yàn)研究表明：預(yù)制件的耐磨性及強(qiáng)度足以滿足退火需要。