CN104344722A - 高温加热炉土围防积渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温加热炉土围防积渣方法，该方法在高温加热炉土围表面涂覆有表面耐火涂料，所述表面耐火涂料各组分的重量百分比为：石英粉75-85％，高铝粉3％-10％，木质磺酸钠0.1％-0.2％，水玻璃10％-15％。本发明方法通过在高温加热炉土围表面涂覆表面耐火涂料，可以改善炉底液态渣的流动性，减少钢渣在土围表面的积聚，降低钢渣对炉底机械装置的破坏，延长加热炉运行时间；具有操作简单、实施方便、能够大幅度提高取向硅钢生产效率等优点。

Description

高温加热炉土围防积渣方法

技术领域

本发明涉及一种高温加热炉土围防积渣方法，属于工业炉技术领域。

背景技术

钢铁企业常规钢种热轧步进式加热炉高温加热炉温约为1300℃，炉内加热时间约为110分钟，钢坯炉内加热形成的氧化铁皮较少，固态氧化铁皮炉内脱落量更少，因此，炉底氧化铁皮炉渣堆积到能够影响加热炉下部烧嘴正常燃烧的高度需持续较长的时间，一般为6～9个月，可以在加热炉停炉小修时进行人工清渣，恢复加热炉的炉内有效容积与热工性能。而对于取向硅钢，轧前加热要求出炉温度更高(高温段加热温度1390±10℃)，加热时间更长(总在炉时间≥560分钟)，钢坯在炉内会产生大量液态渣。熔融钢渣在炉内不断积聚，特别是在炉底土围上集聚后，会堵塞活动立柱开口空间，阻碍活动梁步进行程，导致立柱水梁因受阻而变形弯曲，严重时会发生横梁与立柱被撕裂而漏水，同时高温的固态渣长时间和立柱接触，容易使立柱产生局部高温而发生汽化现象，导致立柱穿孔漏水等，迫使加热炉不得不停炉检修。因而，土围部位凝渣积渣成为目前影响加热炉硅钢周期轧制量的主要限制环节。

针对高温加热炉炉底积渣问题，目前研究主要集中在促进熔融液态渣排出和修炉过程中方便清渣方面，而对于土围上防止积渣研究还不多见。例如：公开号为CN2363184Y的中国专利，公开了一种连续加热炉新型液态排渣装置，由出渣口烧嘴、出渣口通道、粒化装置及炉门密封等组成。通过改变烧嘴结构与增加出渣通道倾斜角度等技术措施，使炉内熔渣排出顺利，不会再排渣通道内产生凝固现象，提高了轧制周期量，减少了加热炉故障停机次数。公开号为CN202660889U的中国专利，公开了一种液态出渣高温取向硅钢步进梁式板坯加热炉，其特征在于加热炉第二加热段与均热段为5°斜坡结构，并在侧墙设有液态出渣口，提高了液态出渣量，减缓了高温段炉底钢渣堆积速度，延长了加热炉周期作业时间。公开号为CN102944122的中国专利，公开了一种硅钢炉化渣清理装置及应用方法，具体包括钢板、清渣杆、锁紧螺栓和撬棍，通过清渣杆与水梁积渣接触时的机械作用，使积渣破碎、脱落，提高了人工清渣效率。公开号为CN203498435U的中国专利，公开了一种高温硅钢加热炉防积渣土围防护罩，通过在土围外壁套装由石墨材料或钢渣改性剂制成的预制件，通过熔融钢渣与预制件发生反应，降低土围上的积渣程度，但由于预制件制作工艺复杂，影响了其进一步推广应用。

由上述分析可知，目前对于土围部位凝渣积渣限制硅钢周期轧制量提高的问题研究还不多见，少数研究结果也由于实施较为复杂，未能应用于工业生产，影响了硅钢周期轧制量的进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种高温加热炉土围防积渣方法，通过在加热炉土围涂覆特制的表面耐火涂料，使滴落至土围表面的液态熔融渣与表面耐火涂料发生反应，以降低炉渣熔点，提高熔渣流动性，减少炉渣在土围上的积聚，减轻土围积渣对炉底机械装置的阻碍和破坏，延长加热炉运行时间，提高硅钢周期轧制量。

为实现上述目的，本发明的高温加热炉土围防积渣方法通过如下技术方案实现：

对于已使用过的老的土围，包括如下步骤：

第一步：硅钢高温加热炉停炉清渣；

第二步：对土围进行耐材修补，使土围表面平整，无尖锐棱角，无蜂窝麻面；

第三步：用压缩空气将土围表面吹扫干净；

第四步：按以下重量百分比的原料配制表面耐火涂料：石英粉75-85％，高铝粉3％-10％，木质磺酸钠0.1％-0.2％，水玻璃10％-15％；表面耐火涂料制备时，按上述重量百分比称量石英粉、高铝粉、木质磺酸钠和水玻璃，加入水于上述组分中并搅拌均匀即得表面耐火涂料，所述水的加入量为石英粉、高铝粉、木质磺酸钠和水玻璃总重量的3％-10％；

第五步：土围表面涂刷表面耐火涂料，涂刷厚度为5-10mm，涂刷要横、竖交叉进行，达到平整均匀、厚度一致；

第六步：土围表面涂覆表面耐火涂料完毕，待烘炉结束后，即可投入使用。

对于未使用的新的土围，则直接从第四步开始进行。

进一步地，所述表面耐火涂料各组分的重量百分比为：石英粉80-85％，高铝粉3％-8％，木质磺酸钠0.1％-0.2％，水玻璃10％-12％。

进一步地，所述表面耐火涂料的涂覆方法中，所述水的加入量为石英粉、高铝粉、木质磺酸钠和水玻璃总重量的5％-8％。

目前，对于硅钢加热炉炉渣的形成过程研究较少，限制了硅钢加热炉土围防积渣技术的进步与硅钢周期轧制量的进一步提高。为此，本发明通过对硅钢加热炉炉渣的取样分析与检测，探明了硅钢加热炉炉渣的形成机理：由于硅钢中含有约4％的Si，在加热过程中，板坯表面的Fe、Si元素氧化后便形成以铁撖榄石(2FeO·SiO₂)为主要成分的氧化铁渣；而FeO-2FeO·SiO₂的共晶温度是1177℃，在1200℃左右就有液相产生，到1340℃左右会完全转变为液相。因此，在长时间高温(1390±10℃)加热过程中，板坯表面形成以铁橄榄石和方铁石(FeO)为主的熔融渣并不断下淌，随着在炉时间的不断增加，熔融渣中富余的FeO和铁橄榄石中的FeO继续氧化生成Fe₃O₄、Fe₂O₃，熔渣流动性变差。最后，少量熔融渣通过液态排渣系统排出，大部分沉积于土围和炉底，而随着氧化的继续进行，导致炉渣物相最终转化为SiO₂、Fe₃O₄与Fe₂O₃。

本发明通过在土围表面涂刷富含SiO₂的表面耐火涂料，使流淌至土围表面的液态熔融渣中的FeO与表面耐火涂料中的SiO₂发生反应(反应温度1177℃)，生成低熔点化合物硅酸亚铁Fe₂SiO₄(熔点1205℃)，从而大幅度降低炉渣熔点，改善炉底液态渣的流动性，减少钢渣在土围表面的积聚，降低钢渣对炉底机械装置的破坏，延长加热炉运行时间；同时，表面耐火涂料中的高铝粉可以增强涂层高温强度，木质磺酸钠可以改善涂层的作业性能；因此，本发明具有操作简单、实施方便、能够大幅度提高取向硅钢生产效率等优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：

本具体实施方式各实施例中的高温加热炉土围都是使用过的老的土围，但本领域的技术人员知道，对于未使用的新的土围，则不需要对土围进行预处理的步骤，直接从第四步开始进行即可。

实施例1

高温加热炉土围防积渣方法按照以下步骤，减少钢渣在土围上的积聚、延长加热炉高温取向硅钢的加热周期，提高周期加热量，具体步骤有：

第一步：硅钢加热炉停炉清渣；

第二步：清渣后对土围进行耐材修补，使土围表面平整，无尖锐棱角，无蜂窝麻面；

第三步：用压缩空气将土围表面吹扫干净；

第四步：表面耐火涂料配制。其特征在于所述的表面耐火涂料由以下重量百分比的原料组成：石英粉85％，高铝粉3％，木质磺酸钠0.1％，水玻璃11.9％；耐火涂料制备时，根据需要用量称量石英粉、高铝粉、木质磺酸钠和水玻璃，并加入适量的水在搅拌罐内搅拌均匀，即得到所需表面耐火涂料。

第五步：土围表面涂刷。采用150mm以上的长板刷或圆形滚动刷涂刷表面耐火涂料，施工厚度为5mm，涂刷要横、竖交叉进行，达到平整均匀、厚度一致。

第六步：土围表面涂覆表面耐火涂料完毕，待烘炉结束后，即可投入使用。

实施例2

除了第四步中表面耐火涂料由以下重量百分比的组分构成外：石英粉75％，高铝粉10％，木质磺酸钠0.2％，水玻璃14.8％，其他与实施例1中相同。

实施例3

除了第四步中耐火涂料由以下重量百分比的组分构成外：石英粉80％，高铝粉9.85％，木质磺酸钠0.15％，水玻璃10％，其他与实施例1中相同。

实施例4

除了第五步中施工厚度为10mm外，其他与实施例1中相同。

Claims (3)

1.一种高温加热炉土围防积渣方法，其特征在于：所述高温加热炉土围表面涂覆有表面耐火涂料，所述表面耐火涂料各组分的重量百分比为：石英粉75-85％，高铝粉3％-10％，木质磺酸钠0.1％-0.2％，水玻璃10％-15％；

所述表面耐火涂料的涂覆方法为：

1)按上述重量百分比称量石英粉、高铝粉、木质磺酸钠和水玻璃，加入水于上述组分中并搅拌均匀即得表面耐火涂料，所述水的加入量为石英粉、高铝粉、木质磺酸钠和水玻璃总重量的3％-10％；

2)在高温加热炉土围表面涂刷表面耐火涂料，涂刷厚度为5-10mm，涂刷要横、竖交叉进行，达到平整均匀、厚度一致；

3)高温加热炉土围表面涂刷表面耐火涂料完毕，待烘炉结束后，即可投入使用。

2.根据权利要求1所述的高温加热炉土围防积渣方法，其特征在于：所述表面耐火涂料各组分的重量百分比为：石英粉80-85％，高铝粉3％-8％，木质磺酸钠0.1％-0.2％，水玻璃10％-12％。

3.根据权利要求1或2所述的高温加热炉土围防积渣方法，其特征在于：

所述表面耐火涂料的涂覆方法中，所述水的加入量为石英粉、高铝粉、木质磺酸钠和水玻璃总重量的5％-8％。