提高臺車熱處理爐爐溫均勻性的技術(shù)改造

于明亮

(北滿特鋼鍛鋼公司，黑龍江161041)

北滿特鋼鍛鋼公司生產(chǎn)的許多冷軋工作輥、中間輥其熱處理回火工藝對爐溫及爐溫均勻性的要求均比較嚴(yán)格，要求爐溫控制在設(shè)定溫度的±5 ℃，甚至±3 ℃。對于常規(guī)的燃?xì)馀_車熱處理爐，要達(dá)到上述的溫度要求是非常困難的。因?yàn)橛绊懭細(xì)馀_車熱處理爐爐溫均勻性的因素較多，如燒嘴的布置與調(diào)整，燃?xì)獾膲毫εc熱值，空氣煤氣配比，爐壓，爐內(nèi)煙氣循環(huán)等，不易調(diào)整與操作。如果采用電加熱的臺車熱處理爐，其影響因素將大大減少，爐溫的操作和調(diào)整十分方便，比較容易滿足工藝要求。

2010年鍛鋼公司對雙頻車間的燃?xì)馀_車式熱處理爐進(jìn)行綜合技改，新建一臺臺車式電阻爐。通過改變加熱方式，更換爐襯耐材，完善爐體密封，強(qiáng)化爐內(nèi)熱風(fēng)循環(huán)，自動控制爐溫等措施，滿足了工藝對爐溫及爐溫均勻性的要求。

1 改建臺車熱處理爐的主要參數(shù)

新建臺車熱處理爐的主要參數(shù)見表1。

2 改進(jìn)措施

主要包括改變加熱方式，更換爐襯耐材，完善爐體密封，強(qiáng)化爐內(nèi)熱風(fēng)循環(huán)，自動控制爐溫等。

2.1 加熱方式

將臺車爐原燃?xì)饧訜岣臑殡娂訜峁芗訜?。爐體加熱元件采用優(yōu)質(zhì)高電阻合金材料0Cr25AL5材質(zhì)的電阻棒制成無外套輻射管，從爐頂分別插入爐體兩側(cè)的風(fēng)道內(nèi)。

表1 新臺車熱處理爐的主要參數(shù)Table 1 The main parameters of new car heat treatment furnace

2.2 爐襯耐材

爐襯由原來的澆注料改為全纖維結(jié)構(gòu)，爐襯總厚度為250 mm。減少了爐子的蓄熱及散熱損失，降低了爐子的熱惰性，生溫、降溫速度明顯提高。

2.3 爐體密封

爐門、爐體均采用電動推桿壓緊式密封，并設(shè)有外置限位。此類密封采用柔性密封面，柔性面相對無位移，配合緊密，可長時間使用。

爐后為兩道密封。其一，靠臺車后邊框有一道凸起密封線，配合爐體后墻纖維模塊完成；其二，采用可調(diào)預(yù)緊力的彈簧壓緊式纖維密封槽，利用臺車進(jìn)爐的動力慣性壓緊置于爐體后下部的耐火纖維彈簧自復(fù)位密封塊，可確保爐體后側(cè)可靠密封。

另外，考慮到降溫需要，每區(qū)密封單獨(dú)控制，并保證各機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)一致。因而可有效控制每個分區(qū)的降溫速度和保證爐溫的均勻性。

2.4 爐內(nèi)熱風(fēng)循環(huán)

該系統(tǒng)主要由循環(huán)風(fēng)扇和導(dǎo)流裝置組成。

耐高溫的循環(huán)風(fēng)機(jī)固定在爐頂。根據(jù)風(fēng)機(jī)的葉片形狀和角度，對蝸殼進(jìn)行完善，同時對風(fēng)道進(jìn)行合理設(shè)計(jì)布置，使導(dǎo)風(fēng)系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)配合合理。

導(dǎo)流裝置的吸風(fēng)口采用階梯型風(fēng)貌結(jié)構(gòu)，出風(fēng)口為可調(diào)擋板，材料全部選用耐熱鋼。

2.5 爐溫自動控制

主要分升溫和降溫兩部分的控制。

各分區(qū)的溫度控制采用日本導(dǎo)電高精度智能溫控儀進(jìn)行控制，通過對智能控制儀進(jìn)行合理的編程及參數(shù)設(shè)定，可以達(dá)到每個溫區(qū)最佳控制。利用其在線自整定功能，計(jì)算出每區(qū)的最佳參數(shù)，達(dá)到較為理想的溫度穩(wěn)定性。另外利用智能控制儀超溫、斷偶保護(hù)的輔助功能，達(dá)到設(shè)備的安全運(yùn)行。

降溫系統(tǒng)是在爐子每區(qū)的頂部分別裝有熱風(fēng)放散管，管上裝有電動調(diào)節(jié)閥。當(dāng)要降溫時，冷卻溫度智能控制儀將計(jì)算出的冷卻量以電訊號傳輸給電動執(zhí)行器機(jī)構(gòu)，來調(diào)節(jié)閥門的開口度，以確保工藝降溫的要求。

升溫系統(tǒng)是在加熱主回路采用單向大功率固態(tài)繼電器。加熱功率由周波控制器變周期方式調(diào)節(jié)，分區(qū)送入。并且，每溫區(qū)主加熱回路均設(shè)置大功率接觸器，可對過流、過熱、短路等進(jìn)行保護(hù)。

3 改造效果

經(jīng)過生產(chǎn)測試，在滿負(fù)荷狀態(tài)下，爐子的最大升溫速度為50℃/h，爐溫均勻性優(yōu)于±5℃，滿足了熱處理工藝的要求，達(dá)到了改造的目的。