CN111623636A - 熔化炉烘窑升温的方法 - Google Patents

熔化炉烘窑升温的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111623636A
CN111623636A CN202010504992.7A CN202010504992A CN111623636A CN 111623636 A CN111623636 A CN 111623636A CN 202010504992 A CN202010504992 A CN 202010504992A CN 111623636 A CN111623636 A CN 111623636A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
melting furnace
stage
kiln
raising
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010504992.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王进
陈欢欢
王绍东
张�林
徐兴名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pangang Group Vanadium Titanium & Resources Co ltd
Original Assignee
Pangang Group Vanadium Titanium & Resources Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pangang Group Vanadium Titanium & Resources Co ltd filed Critical Pangang Group Vanadium Titanium & Resources Co ltd
Priority to CN202010504992.7A priority Critical patent/CN111623636A/zh
Publication of CN111623636A publication Critical patent/CN111623636A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/04—Casings; Linings; Walls; Roofs characterised by the form, e.g. shape of the bricks or blocks used
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
    • F27D1/1678—Increasing the durability of linings; Means for protecting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
    • F27D2001/1605—Repairing linings
    • F27D2001/161—Hot repair

Abstract

本发明公开了一种熔化炉烘窑升温的方法，属于冶金熔化炉技术领域。本发明为解决现有熔化炉大型化带来的烘窑技术难题，提供了一种熔化炉烘窑升温的方法，包括：第一阶段：从烘窑开始，熔化炉内温度从起始温度，升至150～250℃，并恒温30～38h；第二阶段：然后升至300～500℃，并恒温28～36h；第三阶段：然后升至600～700℃，并恒温16～24h；第四阶段：最后升至1000～1200℃，并恒温16～24h。本发明根据熔化炉耐火砖特性，创造性的提出了大型熔化炉的烘窑升温曲线，实现了耐火砖脱自由水、脱结晶水和脱结合水，稳固耐火砖的工程应用突破。

Description

熔化炉烘窑升温的方法
技术领域
本发明属于冶金熔化炉技术领域，具体涉及一种熔化炉烘窑升温的方法。
背景技术
随着钒产业不断向清洁化和产业化发展，钒生产设备也逐步向大型化进行更替，其中熔化炉的大型化就是钒产业不断向大型化发展的标志。西昌钢钒钒制品厂2座20m2大型熔化炉(指炉底有效面积≥20m2)主要根据小型熔化炉(指炉底有效面积≤10m2)的尺寸作为参考而设计，由于大型熔化炉(指炉底有效面积≥20m2)主要根据小型熔化炉(指炉底有效面积≤10m2)的尺寸作为参考而设计的，生产过程中暴露出大型熔化炉耐火砖脱水缓慢不充分等问题。
熔化炉新炉或检修砌砖后必须进行烘炉处理后才能投入正常使用，目前的烘炉方式仍然按照小型熔化炉的烘窑曲线进行烘炉；由于烘窑升温不当，存在耐火砖脱水缓慢的问题，耐火砖脱水不充分、热量渗透效果差、炉温不稳定等问题，严重影响烘炉质量，导致生产过程中频繁垮砖等现象，长时间修窑升温造成生产效率低下，增加了辅材成本，严重制约生产效率。
发明内容
本发明为解决现有熔化炉大型化带来的烘窑技术难题，提供了一种熔化炉烘窑升温的方法，其烘窑过程随时间先后包括以下阶段：
第一阶段：从烘窑开始，熔化炉内温度从起始温度，升至150～250℃，并恒温30～38h；
第二阶段：然后升至300～500℃，并恒温28～36h；
第三阶段：然后升至600～700℃，并恒温16～24h；
第四阶段：最后升至1000～1200℃，并恒温16～24h。
优选的，上述熔化炉烘窑升温的方法中，烘窑过程随时间先后包括以下阶段：
第一阶段：从烘窑开始，熔化炉内温度从起始温度，升至200℃，并恒温34h；
第二阶段：然后升至400℃，并恒温32h；
第三阶段：然后升至700℃，并恒温20h；
第四阶段：最后升至1100℃，并恒温20h。
其中，上述熔化炉烘窑升温的方法中，第一阶段的升温速率为80～120℃/h。
优选的，上述熔化炉烘窑升温的方法中，第一阶段的升温速率为100℃/h。
其中，上述熔化炉烘窑升温的方法中，第二阶段的升温速率为30～70℃/h。
优选的，上述熔化炉烘窑升温的方法中，第二阶段的升温速率为50℃/h。
其中，上述熔化炉烘窑升温的方法中，第三阶段的升温速率为55～95℃/h。
优选的，上述熔化炉烘窑升温的方法中，第三阶段的升温速率为75℃/h。
其中，上述熔化炉烘窑升温的方法中，第四阶段的升温速率为80～120℃/h。
优选的，上述熔化炉烘窑升温的方法中，第四阶段的升温速率为优选为100℃/h。
其中，上述熔化炉烘窑升温的方法中，所述熔化炉的炉底有效面积≥20m2。
本发明的有益效果：
本发明根据熔化炉耐火砖特性，创造性的提出了大型熔化炉的烘窑升温曲线，实现了耐火砖脱自由水、脱结晶水和脱结合水，极大延长了熔化炉使用寿命和降低了生产成本，稳固耐火砖的工程应用突破。
附图说明
图1为本发明熔化炉梯度升温烘炉曲线。
图2为实施例1熔化炉梯度升温烘炉曲线。
图3为对比例1熔化炉梯度升温烘炉曲线。
具体实施方式
具体的，熔化炉烘窑升温的方法，其烘窑过程随时间先后包括以下阶段：
第一阶段：从烘窑开始，熔化炉内温度从起始温度，升至150～250℃，并恒温30～38h；
第二阶段：然后升至300～500℃，并恒温28～36h；
第三阶段：然后升至600～700℃，并恒温16～24h；
第四阶段：最后升至1000～1200℃，并恒温16～24h。
烘炉的主要目的是在较低的温度下脱除游离水，然后提高温度脱除结合水，并获得熔化炉的高温使用性能；同时烘炉还可以使炉墙的灰缝达到比较好的强度，提高耐高温的能力。烘炉得当，能提高炉窑和热工设备的使用寿命；否则，水分排出不畅通，使耐火砖产生裂纹，降低强度，发生剥落。熔化炉投产前必须进行烘炉，按照烘炉升温曲线缓慢加热炉体各砌体使其中的水分逐渐排出，直到加热到工作温度达到完全干燥为止。
本发明的熔化炉是采用高铝砖砌筑，高铝砖具有一系列比粘土砖更加优良的耐火性能，是一种应用效果好、使用广泛的材料，广泛应用于各种热工窑炉之中。与粘土砖相比，可以有效地提高窑炉的使用寿命。
本发明针对高铝砖的特性，提出了一种阶梯烘炉的方法，保证炉衬不开裂、不剥落。烘炉曲线主要由烘炉时间、升温速率、保温温度和时间决定：烘炉时间由耐火砖种类、性质等决定；升温速率取决于耐火砖的热膨胀应力大小；保温温度和保温时间取决于耐火砖内水分的排出的临界温度点；低温烘烤和保温是重点，能决定烘炉质量和耐火砖寿命，低温段时间应拉长。
烘炉的主要作用是排出耐火砖中的游离水、化学结合水和获得高温的使用性能。烘炉得当，提高炉窑和热工设备的使用寿命。否则，水分排出不畅通，使耐火砖产生裂纹，降低强度，发生剥落。烘炉可以使炉墙的灰缝达到比较好的强度，提高耐高温的能力。
本发明在试验前期参考铝酸盐耐火材料的不同温度的脱水量检测结果，典型数据如表1所述。
表1铝酸盐耐火材料的不同温度的脱水量
温度/℃ 110 150 300 600 800
脱水量/％ 61 62.5 90 95 98.7
根据上表，结合高铝砖的特性，本发明将熔化炉烘窑升温分为四个阶段：
第一阶段主要是耐火砖脱游离水，游离水与耐火砖以物理键(范德华力)方式结合，只存在于物质的表面或裂隙中，呈水分子状态，在物质中的水含量是不固定的，当温度达到100～110℃，耐火砖失重率为55％～80％，游离水完全从物质中逸出；并且低温阶段主要脱游离水，升温速率要快，保温时间要长；因此，本发明设计第一阶段的升温速率为80～120℃/h，优选为100℃/h。此外，因为235℃附近伴有砖内可能存在的β石英向α石英转化，会产生较大的体积膨胀，保温时间较长可减少砌体厚度方向上的温差，避免产生裂缝；同时，熔化炉(特别是大型熔化炉)的窑衬厚度一般在200～400mm之间；因此本发明设计第一阶段在150～250℃恒温30～38h，优选在200℃恒温34h。
第二阶段主要是耐火砖脱结晶水，结晶水与耐火砖以氢键方式结合，在物质晶格中具有固定的位置，起着构造单位的作用，以中性水分子存在，是物质组成的一部分，水分子的数量与其他成分直接构成简单比例。结晶水由于受到晶格的束缚，结合比较牢固，要使它从物质中脱失就需要比较高的温度，一般200～500℃或更高。200～500℃范围内，耐火砖累计失重率一般达到70％～90％，物质脱结晶水后，结构完全被破坏，原子重组形成新的物质。中温阶段主要脱结晶水，升温速率减慢，保温时间要长；因此本发明设计第二阶段的升温速率为30～70℃/h，优选为50℃/h。此外，因为575℃附近伴有砖内可能残存的β石英向α石英转化，为使距离高温表面较远的结晶水析出；同时，熔化炉(特别是大型熔化炉)的窑衬厚度一般在200～400mm之间；因此本发明设计第二阶段在300～500℃恒温28～36h，优选在400℃恒温32h。
第三阶段主要脱结合水，结合水以化学键形式存在，达到500℃时，耐火砖含水率仅为10％左右。考虑到传热和传质阻力，875℃附近使沿厚度方向砖内深层水分排出以及SiO2完全晶形转化；再根据熔化炉(特别是大型熔化炉)的窑衬厚度一般在200～400mm之间；因此本发明设计第三阶段的升温速率为55～95℃/h，并在600～700℃恒温16～24h，优选升温速率为75℃/h，在700℃恒温20h。
第四阶段主要为熔化炉投料做准备，熔化炉投料后温度会骤降，必须很快将温度升高到较高的温度并保温；因此本发明设计第四阶段的升温速率为80～120℃/h，并在1000～1200℃恒温16～24h，优选升温速率为100℃/h，在1100℃恒温20h。
本发明熔化炉梯度烘窑升温的方法，是综合耐火砖特性、窑的大小、窑墙厚度确定烘窑时间为90～122h(优选为106h)，烘窑第三阶段达到脱水最高温度600～700℃(优选700℃)，有利于排出砌体中的水分和SiO2完全晶形转化，减小热应力，避免窑体急剧升温，以及水分急剧蒸发压力和热应力使窑衬爆裂、裂缝和脱落，使窑内耐火砖达到设计寿命，保证窑的稳定高产。
理论上可以用于各大小类型的熔化炉烘窑作业，但是考虑到对于大型熔化炉而言，因其长度长，宽度宽等特点，导致烘窑温度分布不均匀、温度波动大、温度传递效果差等更为突出的问题，因此本发明方法尤其适用于大型熔化炉的烘窑，对于大型熔化炉的烘窑具有更显著的效果。当然，由于本领域对于大型熔化炉本身并没有明确的尺寸定义，本发明中进一步将炉底有效面积≥20m2的熔化炉认定为上述本发明中所指的大型熔化炉。
因此，优选的，上述熔化炉烘窑升温的方法中，烘窑过程随时间先后包括以下阶段：
第一阶段：从烘窑开始，熔化炉内温度以100℃/h升温速率从起始温度，升至200℃，并恒温34h；
第二阶段：然后以500℃/h升温速率升至400℃，并恒温32h；
第三阶段：然后以75℃/h升温速率升至700℃，并恒温20h；
第四阶段：最后以100℃/h升温速率升至1100℃，并恒温20h。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
采用如图2所示梯度升温曲线进行烘窑，烘窑过程随时间先后包括以下阶段：
第一阶段：从烘窑开始，熔化炉内温度从起始温度，以100℃/h升至200℃，并恒温34h；
第二阶段：然后以50℃/h升至400℃，并恒温32h；
第三阶段：然后以75℃/h升至700℃，并恒温20h；
第四阶段：最后以100℃/h升至1100℃，并恒温20h。
采用上述烘窑方法，炉内砖较完好，1年以上才修炉。
对比例1
采用如图3所述现有小型熔化炉的烘窑曲线进行烘炉，烘窑过程随时间先后包括以下阶段：
第一阶段：以10℃/h的升温速度升温至150℃，保温24h；
第二阶段：以10℃/h的升温速度升温至350℃，保温24h；
第三阶段：以10℃/h的升温速度升温450℃，保温36h；
第四阶段：以10℃/h的升温速度升温至650℃，保温24h；
第五阶段：以20℃/h的升温速度升温至1000℃，保温烘炉。
采用上述烘窑方法，炉内砖腐蚀较严重，半年不到就修炉。

Claims (7)

1.熔化炉烘窑升温的方法，其特征在于：烘窑过程随时间先后包括以下阶段：
第一阶段：从烘窑开始，熔化炉内温度从起始温度，升至150～250℃，并恒温30～38h；
第二阶段：然后升至300～500℃，并恒温28～36h；
第三阶段：然后升至600～700℃，并恒温16～24h；
第四阶段：最后升至1000～1200℃，并恒温16～24h。
2.根据权利要求1所述的熔化炉烘窑升温的方法，其特征在于：烘窑过程随时间先后包括以下阶段：
第一阶段：从烘窑开始，熔化炉内温度从起始温度，升至200℃，并恒温34h；
第二阶段：然后升至400℃，并恒温32h；
第三阶段：然后升至700℃，并恒温20h；
第四阶段：最后升至1100℃，并恒温20h。
3.根据权利要求1或2所述的熔化炉烘窑升温的方法，其特征在于：第一阶段的升温速率为80～120℃/h；优选为100℃/h。
4.根据权利要求1或2所述的熔化炉烘窑升温的方法，其特征在于：第二阶段的升温速率为30～70℃/h；优选为50℃/h。
5.根据权利要求1或2所述的熔化炉烘窑升温的方法，其特征在于：第三阶段的升温速率为55～95℃/h；优选为75℃/h。
6.根据权利要求1或2所述的熔化炉烘窑升温的方法，其特征在于：第四阶段的升温速率为80～120℃/h；优选为100℃/h。
7.根据权利要求1～6任一项所述的熔化炉烘窑升温的方法，其特征在于：所述熔化炉的炉底有效面积≥20m2。
CN202010504992.7A 2020-06-05 2020-06-05 熔化炉烘窑升温的方法 Pending CN111623636A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010504992.7A CN111623636A (zh) 2020-06-05 2020-06-05 熔化炉烘窑升温的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010504992.7A CN111623636A (zh) 2020-06-05 2020-06-05 熔化炉烘窑升温的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111623636A true CN111623636A (zh) 2020-09-04

Family

ID=72258309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010504992.7A Pending CN111623636A (zh) 2020-06-05 2020-06-05 熔化炉烘窑升温的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111623636A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113686161A (zh) * 2021-08-27 2021-11-23 江苏双发机械有限公司 一种浇注料预热器内筒挂片烧结、固化方法及内筒挂片
CN114719609A (zh) * 2022-03-02 2022-07-08 金川集团股份有限公司 一种阳极泥合金炉油电烘炉方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1928479A (zh) * 2006-09-25 2007-03-14 云南铝业股份有限公司 无芯感应工频炉炉衬的制备方法
CN104315841A (zh) * 2014-10-24 2015-01-28 湖南创元新材料有限公司 回转窑启动方法
CN108180757A (zh) * 2017-12-14 2018-06-19 黄骅新智环保技术有限公司 一种危废企业回转窑挂窑皮及其制备方法
CN109282640A (zh) * 2018-09-29 2019-01-29 攀钢集团钒钛资源股份有限公司 回转窑烘窑方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1928479A (zh) * 2006-09-25 2007-03-14 云南铝业股份有限公司 无芯感应工频炉炉衬的制备方法
CN104315841A (zh) * 2014-10-24 2015-01-28 湖南创元新材料有限公司 回转窑启动方法
CN108180757A (zh) * 2017-12-14 2018-06-19 黄骅新智环保技术有限公司 一种危废企业回转窑挂窑皮及其制备方法
CN109282640A (zh) * 2018-09-29 2019-01-29 攀钢集团钒钛资源股份有限公司 回转窑烘窑方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国机械工程学会锻压学会: "《锻压手册》", 30 September 1993, 机械工业出版社 *
曾正明: "《工业炉修理手册》", 28 February 1998, 机械工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113686161A (zh) * 2021-08-27 2021-11-23 江苏双发机械有限公司 一种浇注料预热器内筒挂片烧结、固化方法及内筒挂片
CN114719609A (zh) * 2022-03-02 2022-07-08 金川集团股份有限公司 一种阳极泥合金炉油电烘炉方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104628399B (zh) 一种耐崩裂零膨胀熔融石英硅砖及其制备方法
CN100372796C (zh) 复合硅砖
CN111623636A (zh) 熔化炉烘窑升温的方法
CN105461306A (zh) 高强度碳化硅陶瓷管材及其制造方法
JP5842573B2 (ja) スキッドポスト
CN103641501B (zh) 高炉用抗渗透低铝莫来石砖及其制备方法
CN113087504A (zh) 一种高导热致密硅砖及其制备方法
CN106220195A (zh) 一种耐磨耐火可塑料
CN102374773B (zh) 一种炭素回转窑沉降室改造方法
CN105036802B (zh) 高强致密硅砖的生产方法
CN107021764B (zh) 高温硅线石砖及其生产方法
JP2013234092A (ja) 流し込み耐火物
CN107867868A (zh) 一种超致密高导热硅砖及其制备方法
CN106242542A (zh) 莫来石复合耐火砖及其制备方法和应用
CN110590342A (zh) 一种硅溶胶结合的刚玉质耐火泥浆
JP5991478B2 (ja) コークス炉の部分積替え補修方法
CN208846432U (zh) 一种焚烧炉保温层耐火内衬结构
CN201553699U (zh) 一种维修焦炉炉底的隔热装置
CN202393208U (zh) 一种日用陶瓷窑炉
CN103851916B (zh) 白泡石制造蓄热式锻造加热炉的方法
CN206073717U (zh) 一种具有多重隔热效果的回转窑用复合砖
CN206974175U (zh) 一种节能控温工业电炉
CN104229799A (zh) 一种新型材料的二硫化碳反应炉
JP6468565B2 (ja) モルタルおよびモジュールブロック
CN203824325U (zh) 一种节能型铸球热处理加热炉

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200904