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蜂窝陶瓷载体变形堵塞的原因分析及改进措施

蜂窝陶瓷载体变形堵塞的原因分析及改进措施

浏览: 发布日期:2018-08-15 10:34

蜂窝陶瓷载体变形堵塞的原因分析

1、温度对蜂窝陶瓷载体的影响

蜂窝陶瓷载体耐火度长期工作温度为1300℃,在改造初期,因轧机也相应地进行了增容,轧机的实际产能大于加热炉的加热能力,在加热能力不足的情况下,为追求高产,操作人员有时会采取强化加热的办法,通过将炉气温度适当提高来增加加热能力。在日常工艺监督检查中也发现过炉顶最高温度达到过1330℃,实际上烧嘴喷口的温度要高出这一温度,这说明高温区蜂窝陶瓷载体在投产初期长期工作在超负荷的工作状态,经过一段时间后,蜂窝陶瓷载体在高温工作环境下,其高温耐压强度适应不了高温环境,蜂窝陶瓷载体整体发生了蠕变而下沉,从而出现上述现象。可见,现有蜂窝陶瓷载体的特性已满足不了生产实际的需求。

2、蜂窝陶瓷载体特性的适应性存在不足

蜂窝陶瓷载体比表面积大,单位时间内热交换快,蓄热效果更好。为追求更好的蓄热效果,设计者往往将蜂窝孔的孔格壁厚设计成0.8-1.0mm,这在短时间内对提高加热能力、降低加热能耗确实能起到很好的效果。但忽略了其高温耐压强度,孔格间壁越薄,其高温强度和热震稳定性越差。建筑钢材在实际生产过程中,温度的控制没有那么严格,尤其在加热能力小于轧机能力的情况下,加热温度的波动范围较大,当温度超出其设计范围时,蜂窝陶瓷载体的使用寿命便大大缩短。

蜂窝陶瓷载体变形堵塞的原因分析及改进措施

蜂窝陶瓷载体的改进措施

改进时需对蜂窝陶瓷载体的蓄热效果、使用寿命、加热能耗等进行综合考虑。

1、提高高温耐压强度

蜂窝陶瓷载体蓄热过程中将高温烟气从1250℃降至150℃左右,温度沿排烟气流方向呈梯度下降。烟气入口处温度高,辐射强度大,蜂窝体吸收热量大,时间短,工作环境最差,因此蜂窝陶瓷载体的强度也应和烟温的梯度分布对应起来。除挡砖外,将靠炉膛的两排蜂窝陶瓷载体设置成孔径φ6mm,孔格间壁厚3mm。查询相关文献资料,3mm孔格壁厚蜂窝陶瓷载体的抗热震性能是1mm壁厚的6倍,其高温耐压强度得到较大提高。

2、提高耐火度

为提高耐火度,在材质方面进行适当的改进,在刚玉莫来石粉中加入5%-7%氧化鋯,并加入3%左右的Cr2O3,提高其抗渣性。

3、蜂窝陶瓷载体的布置

从传热的观点来看,在蓄热期间,高温端放置壁厚的蜂窝陶瓷载体有利于辐射加热,后部放置薄壁小孔的蜂窝陶瓷载体有利于传热作用。大孔格厚壁的蜂窝陶瓷载体高温强度大,蓄热量大,对后排壁薄蜂窝陶瓷载体起到了一个屏障作用,能提高平均使用寿命。因此在紧靠挡砖后放置两排孔径φ6mm、孔格壁厚3mm蜂窝陶瓷载体,材质为锆铬刚玉;后面放置6排孔径3mm×3mm,孔格壁厚1mm蜂窝陶瓷载体,材质为刚玉莫来石。

4、对换向时间进行适当的调整

在蓄热室蜂窝陶瓷载体的布置确定后,换向时间由排烟温度来确定。在相同的蓄热空间内,蓄热体的蓄热量大,换向时间就长,蓄热体的蓄热量低,换向时间就短;同样蓄热体的比表面积大,换向时间就短,比表面积小,换向时间就长。前两排蜂窝陶瓷载体壁厚由1mm增大到3mm,其体积密度由0.92g/cm3增加到1.18g/cm3。体积密度增加,蓄热量也会增加,达到同样的排烟温度,其时间会相应延长,换向周期也相应的延长,现换向周期由70s调整到80s。

改进后的蜂窝陶瓷载体,其特性参数得到了提高,对加热能力和加热能耗等指标的改善起到了较好的效果,其使用寿命也大幅增加。

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