耐火材料的節(jié)能改造在熱處理退火爐的應(yīng)用

耐火材料的節(jié)能改造在熱處理退火爐的應(yīng)用

這次節(jié)能改造是機(jī)械制造廠，一臺(tái)11m3燃油式熱處理退火爐改造。采用新的設(shè)計(jì)理念和新型耐火材料及新的燃油噴霧燃燒技術(shù)對熱處理退火爐進(jìn)行了改造，徹底解決了不完全燃燒的困難，降低了能耗，節(jié)能效果明顯，改善了作業(yè)環(huán)境。

一臺(tái)11m3燃油爐臺(tái)車式退火爐，爐子有效長度3900mm、寬2100mm、高1400mm，主要用于抽油機(jī)鋼件的熱處理，該爐已使用十五年，由于建造時(shí)間早，受當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)理念和用料的限制，爐墻選用了重質(zhì)高鋁耐火磚砌筑，爐頂采用重質(zhì)高鋁耐火磚吊掉結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)沒有保溫層，燃燒系統(tǒng)采用了直噴式燃燒器，透風(fēng)系統(tǒng)不完備，使得爐內(nèi)壓力不足，這就形成了耗能增大，散熱快，蓄熱慢，冒黑煙、不能完全燃燒、熱損失嚴(yán)重等缺陷，從而造成該退火爐能源利用率低下，對四周環(huán)境污染、油料浪費(fèi)、升溫時(shí)間長、爐體易損壞，影響正常生產(chǎn)，其主要原因有：(1)結(jié)構(gòu)不公道，爐襯采用重質(zhì)高鋁耐火磚砌、和爐頂?shù)牡醯艚Y(jié)構(gòu)，爐門及臺(tái)車密封不好導(dǎo)致升溫時(shí)間長、保溫性能差、蓄熱不好，當(dāng)工件加熱時(shí)，很大部分熱量由爐體吸進(jìn)，耗能增大，熱損失嚴(yán)重。(2)密封性差，由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)能力和施工水平低下，造成設(shè)備在爐溫加熱到600℃之前需要敞開爐門才能正常工作，這就形成火焰由爐門口逸出易燒壞爐門體，冒黑煙，熱損失嚴(yán)重，對作業(yè)環(huán)境和四周環(huán)境污染嚴(yán)重。(3)燃燒條件差，當(dāng)爐門封閉工作時(shí)，由于燃燒不充分，易堵塞、結(jié)焦，火焰短，致使?fàn)t內(nèi)溫差大，延長了加熱時(shí)間，油耗增大。2.改造方案由于退火爐的改造設(shè)計(jì)要求在一個(gè)中修期完成，爐子的結(jié)構(gòu)不能作改變或較大改變，選用了耐高溫硅酸鋁陶瓷耐火纖維折疊塊及全新的燃油噴霧燃燒技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)改造。

2.1將原爐面板及燃燒器兩側(cè)殼板拆除，采用A3，S=30mm、S=8mm鋼板，及L100×L100×角鋼焊接成型加固。2.2

將原爐襯重質(zhì)高鋁耐火磚拆除，采用新型節(jié)能耐高溫硅酸鋁陶瓷耐火纖維折疊塊，在其爐壁上加焊固定折疊纖維折疊塊用不銹鋼緊固件以便安裝，其性能具有抗氧化，蓄熱、保溫良好、熱損失少，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，與耐火爐襯相比節(jié)能在20-30%。

2.3將原頂部重質(zhì)高鋁耐火磚及角鋼拆除，采用A3、S=5鋼板制作成“V”型槽鋼體焊接成弧項(xiàng)，在其頂部增加六根縱向加固梁(采用L70×L70×7角鋼)，與爐面板、項(xiàng)板，爐體四周點(diǎn)焊加固增加強(qiáng)度，有效防止頂部在安裝后爐襯下墜。頂部采用新型節(jié)能耐高溫硅酸鋁陶瓷折疊塊。2.4將原臺(tái)車爐曲封體拆除，在臺(tái)車體上增加二道砂封體，采用A3、S=14mm鋼板及角鋼焊接料焊接而成，臺(tái)車體采用特制高鋁磚砌筑，砌筑時(shí)盡量減少與爐體之間的間隙。2.5加固爐門，在爐門四周采用L100×L100×10角鋼加固，爐門內(nèi)安裝新型節(jié)能耐高溫硅酸鋁陶瓷纖維折疊塊，安裝時(shí)將折疊塊外凸?fàn)t門角鋼四財(cái)100mm作為封面，當(dāng)爐門體自重的情況下沿導(dǎo)輪下滑即位后，與爐面板擠壓形成良好的密封有效防止散熱。2.6燃燒系統(tǒng)管路改造，由于長期使用管路老化爐內(nèi)氣壓不足及燃燒系統(tǒng)的更新，重新布置管道，增加輸油金屬軟管、供氣金屬軟管、燃油調(diào)節(jié)閥、空壓機(jī)，增加壓縮空氣管道系統(tǒng)。采用全新的燃油噴霧燃燒器，具有壓力霧化結(jié)合高壓內(nèi)混合動(dòng)霧化方式，使燃油霧化顆粒細(xì)，能與助燃空氣實(shí)現(xiàn)佳端流摻泥，以實(shí)現(xiàn)高效的燃燒。不易堵塞，不結(jié)焦，火焰的長度外形，溫度等輕易控制。燃燒完全，不冒黑煙，其特點(diǎn)如下：2.6.1液霧顆粒度<20μm，尺寸分布均勻(尺寸分布指數(shù)N>2)。2.6.2燃油霧化效果基本不受燃油粘度的影響，粘度使用范圍<70Eo，燃燒器燒+5#、+10#、+20#柴油的效果一樣，適合于燒重柴油，并可實(shí)現(xiàn)冷爐重柴油直接點(diǎn)火燃燒。2.6.3霧化耗氣量少，ALR<0.1(ALR代表霧化介質(zhì)與燃料的質(zhì)量流量比)。2.6.4燃燒器的操縱彈性大，流量調(diào)節(jié)幅度達(dá)到1:4以上。2.6.5節(jié)能效果明顯，燃燒效率在99.5％以上，比傳統(tǒng)壓力霧化節(jié)油率在10％以上。2.6.6燃燒充分，不冒黑煙，燃燒產(chǎn)物中污染物少，低于國家環(huán)保規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。2.6.7由于采用高速燒嘴結(jié)構(gòu)，火焰噴出速度高，在爐內(nèi)形成高速攪拌，所以爐內(nèi)溫差小，爐溫更均勻，產(chǎn)品合格率大幅度進(jìn)步。2.6.2燃油霧化效果基本不受燃油粘度的影響，粘度使用范圍<70Eo，燃燒器燒+5#、+10#、+20#柴油的效果一樣，適合于燒重柴油，并可實(shí)現(xiàn)冷爐重柴油直接點(diǎn)火燃燒。2.6.3霧化耗氣量少，ALR<0.1(ALR代表霧化介質(zhì)與燃料的質(zhì)量流量比)。2.6.4燃燒器的操縱彈性大，流量調(diào)節(jié)幅度達(dá)到1:4以上。2.6.5節(jié)能效果明顯，燃燒效率在99.5％以上，比傳統(tǒng)壓力霧化節(jié)油率在10％以上。2.6.6燃燒充分，不冒黑煙，燃燒產(chǎn)物中污染物少，低于國家環(huán)保規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。2.6.7由于采用高速燒嘴結(jié)構(gòu)，火焰噴出速度高，在爐內(nèi)形成高速攪拌，所以爐內(nèi)溫差小，爐溫更均勻，產(chǎn)品合格率大幅度進(jìn)步。2.6.8示意圖更多3.改造效果該爐經(jīng)過規(guī)定的烘爐工藝投產(chǎn)一個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐監(jiān)測表明，該爐的改造是非常成功的，達(dá)到甚至超過了設(shè)計(jì)改造指標(biāo)的要求。(1)增加了產(chǎn)量，進(jìn)步了品質(zhì)。改造后爐子保溫性能好了，升溫時(shí)間快了，加工周期短，產(chǎn)量增加了，同時(shí)爐內(nèi)溫差大幅度減少，產(chǎn)品質(zhì)量可靠。(2)降低了本錢。原爐在裝爐量5t時(shí)，溫升至850℃時(shí)需7h，油耗為64.5kg/h，現(xiàn)爐子在同等情況下溫升至850℃時(shí)只需5h，耗油量為48kg/h，由此可見升溫時(shí)間縮短2h，節(jié)油129kg。在升溫期間現(xiàn)爐與原爐相比每小時(shí)節(jié)油16.5kg，每爐按5h計(jì)，可節(jié)油82.5kg，這樣一來，每爐產(chǎn)品共可節(jié)油(129kg+82.5kg)=211.5kg，按每年開爐185爐次，柴油單價(jià)4.0元計(jì)，全年可節(jié)約本錢(185×211.5×4)=156510元，所以總效率明顯進(jìn)步�？梢姽�(jié)油效益是非常明顯的。

該爐采用新型節(jié)能耐高溫硅酸鋁陶瓷耐火纖維折疊塊以及全新的燃油噴霧技術(shù)進(jìn)行改造是非常成功的。不僅可以大幅度節(jié)約能源還可以大幅度減少環(huán)境污染，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善工人作業(yè)環(huán)境。

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