加熱爐爐門口結(jié)構(gòu)改進(jìn)

王學(xué)崗 謝英娟

作者通聯(lián)：中原特鋼股份有限公司設(shè)備工程部 河南濟(jì)源市 459008

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中原特鋼股份有限公司現(xiàn)有十幾臺(tái)燃?xì)馀_(tái)車式加熱爐，爐襯結(jié)構(gòu)為全纖維爐襯，使用一年半以后，出現(xiàn)爐門口部位纖維損壞，耐熱鑄鋼護(hù)板變形，爐門燒蝕，爐門密封起不到應(yīng)有的作用，爐門口三面嚴(yán)重跑火。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，分析原有結(jié)構(gòu)及損壞原因，制定解決方案并付諸實(shí)施，很好地解決了爐門口部位跑火難題，收到預(yù)期效果。

1.改進(jìn)前狀況

加熱爐爐襯采用全纖維結(jié)構(gòu)，在爐門口兩側(cè)門柱和門檐部位裝有耐熱鑄鋼護(hù)板（圖1、圖2）。在裝出料過(guò)程中，由于爐門頻繁重復(fù)打開(kāi)、升降、壓緊等動(dòng)作，加之爐門升降過(guò)程中，爐門與爐門口密封面之間有50mm 左右的縫隙，高溫爐氣從縫隙中往外冒，直接燒蝕爐門柱和門檐。使用一段時(shí)間后，在爐門口纖維模塊間產(chǎn)生縫隙，同時(shí)，鑄鋼護(hù)板嚴(yán)重翹曲變形，造成爐門與爐門門柱和門碹密封不嚴(yán)，發(fā)生跑火現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)燒壞爐頂纖維模塊，被迫停爐修理。使用一年半左右的時(shí)間就需更換爐門口的鑄鋼護(hù)板和爐門口部位纖維模塊，給正常生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響。

2.原因分析

（1）爐門口采用全纖維結(jié)構(gòu)，且為大型異型模塊，門檐纖維模塊為水平吊掛安裝。裝出料過(guò)程中，爐門頻繁升降對(duì)爐門口的纖維造成沖擊，長(zhǎng)時(shí)間壓縮、燒損使其收縮而失去彈性，加上纖維自身重量而產(chǎn)生兩種縫隙：纖維模塊間的縫隙和纖維模塊與鑄鋼護(hù)板間的縫隙。從這兩種縫隙處竄火燒壞纖維模塊錨固件，燒蝕鑄鋼護(hù)板而翹曲變形。

（2）爐門升降時(shí)，從爐門與爐門口密封面的縫隙冒火，造成爐門口鑄鋼護(hù)板燒蝕變形。破壞此部位原有的密封性，并形成惡性循環(huán)，更加速了此部位結(jié)構(gòu)件的損壞。

（3）爐門采用滾輪滑道式壓緊方式。爐門在最底部位置打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)，均受到鎖緊機(jī)構(gòu)的外力，此外力使?fàn)t門在升降的同時(shí)還產(chǎn)生前后水平方向的運(yùn)動(dòng)（即爐門因受自重力和鎖緊裝置前后水平方向的推力使?fàn)t門產(chǎn)生斜向運(yùn)動(dòng)），易使?fàn)t門纖維和爐門口纖維、鑄鋼護(hù)板發(fā)生摩擦，爐門纖維因摩擦而受損，失去密封功能。

圖1 爐門門檐結(jié)構(gòu)

3.改進(jìn)措施

改進(jìn)實(shí)施如下（參見(jiàn)圖1、圖2）。

（1）爐門口部位的纖維改為澆注料結(jié)構(gòu)，爐門口平碹改為拱形碹。爐門口原有的雙槽鋼橫梁取掉一根改為單根，在碹的上部增加小擋墻；爐門柱內(nèi)加錨固磚，兩個(gè)爐門柱和門碹與爐門的結(jié)合面在同一個(gè)鉛垂面上，利用耐火纖維的柔軟和富有彈性的特點(diǎn)，制成了鋼性對(duì)柔性的密封面。爐門碹與爐頂模塊間增加一層20mm 多晶氧化鋁纖維毯，補(bǔ)償收縮。

（2）取消爐門口部位所有的耐熱鑄鋼護(hù)板，在兩側(cè)爐門柱型鋼上用兩排不銹鋼螺栓固定兩層50mm 厚的含鋯纖維板，保護(hù)爐門口型鋼不受熱、不變形。

（3）將滾輪滑道式壓緊方式改為氣缸水平壓緊方式。爐門落在最底部時(shí)，靠氣缸的水平推力對(duì)爐門施以松開(kāi)或壓緊，即爐門要打開(kāi)時(shí)，氣缸先給爐門施以向外的水平推力，使?fàn)t門離開(kāi)爐門口密封面50mm的距離，爐門才能向上提升；爐門需關(guān)閉時(shí)，爐門落到最底部，氣缸給爐門施以向爐內(nèi)的水平推力，使?fàn)t門向爐門口密封面水平移動(dòng)并壓緊。

圖2 爐門柱部位結(jié)構(gòu)

（4）改進(jìn)燃燒控制系統(tǒng)。在爐門打開(kāi)、臺(tái)車開(kāi)出時(shí)，燒嘴大火自動(dòng)關(guān)閉；臺(tái)車開(kāi)進(jìn)到位，且爐門關(guān)閉到位，燒嘴大火自動(dòng)恢復(fù)。

4.改進(jìn)效果

通過(guò)對(duì)爐門柱、碹結(jié)構(gòu)和爐門壓緊方式的改進(jìn)，徹底解決了爐門口部位損壞和跑火難題，此部位耐火材料的使用壽命由一年半可延長(zhǎng)至五年左右。改造費(fèi)用總計(jì)約4萬(wàn)元。全年可節(jié)約天然氣費(fèi)用5萬(wàn)元，鑄件、維修費(fèi)用12.5萬(wàn)元，兩項(xiàng)共計(jì)17.5萬(wàn)元;節(jié)省維修時(shí)間15 天。取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。