加熱爐是軋鋼廠的關鍵設備,是軋鋼廠的“心臟”,因此,加熱爐的運行狀況、維修次數的多少、使用壽命的長短等因素歷來受到軋鋼廠的大關注。

 

由于加熱爐屬于長期運行,又是非常關鍵的熱工設備,各軋鋼廠對加熱爐材料的選用非常慎重,加上各耐火材料企業對新材料在加熱爐上的應用也是慎之又慎,因此,加熱爐用耐火材料的技術進步要比煉鋼用耐火材料的技術進步相對滯后。

 

我國加熱爐用耐火材料先后經歷了普通粘土磚和高鋁磚、搗打料和可塑料、普通澆注料和高性能澆注料時期。近年來,一大批耐火材料研究和生產單位,對加熱爐用耐火材料進行了大量的研究,使加熱爐用耐火材料得到了長足的進步,我國加熱爐耐火材料的技術水平已接近世界先進水平。目前,我國加熱爐用耐火材料正在向智能型快干澆注料和快干自流澆注料階段過渡。

 

20世紀70年代以前, 我國加熱爐用耐火材料主要采用粘土磚和高鋁磚,爐型結構主要為拱頂結構。由于使用的耐火材料屬于低檔材料,高溫性能差, 加上爐型結構存在缺陷,加熱爐的使用壽命很低。此外, 由于爐頂磚在加熱爐運行過程中易產生松動、脫落, 以及局部損毀過快, 加熱爐在運行過程中, 維修頻繁, 作業率較低, 致使當時的加熱爐運行穩定性差, 加熱爐的熱效率較低, 鋼坯的加熱質量也不盡如意。

 

20世紀80年代后期,　隨著不定型耐火材料技術的不斷進步, 低水泥、低水泥和無水泥澆注料等一系列高技術耐火材料在我國問世, 并在冶金工業的各種熱工窯爐上得到應用。20世紀90年代初期, 低水泥澆注料開始在加熱爐上應用,并取得了良好的使用效果。之后, 低水泥、低水泥和無水泥澆注料迅速在加熱爐上得到廣泛應用。

加熱爐用于金屬工件或材料的加熱，廣泛應用于冶金、機械制造、化工等行業。它通常操作在高溫環境下，對耐火材料的選擇提出了嚴格的要求，以確保爐子的高效、安全運行。

加熱爐特點

加熱爐的主要特點包括：

高溫操作：加熱溫度通常在1000°C至1500°C之間。

溫度均勻性：需要確保爐內溫度分布均勻，避免局部過熱或冷區。

熱循環頻繁：頻繁的熱循環會導致耐火材料承受溫度急變。

熱能效率：爐子應具備良好的隔熱性能，減少熱能損失。

氣氛控制：根據工藝需求，可能需要控制氧化、還原或惰性氣氛。

對耐火材料的要求

高耐火度

耐火材料需要能在加熱爐的操作溫度下保持結構完整性，不發生軟化或變形。

要求：耐火度一般在1600°C及以上。

優異的抗熱震性

耐火材料需要能夠承受頻繁的溫度波動和急冷急熱，不易產生裂紋或剝落。

要求：良好的熱膨脹匹配性和抗熱震能力。

良好的隔熱性能

需具備低熱導率，以減少熱量損失，提高爐子的熱效率。

要求：材料應具備高的絕熱性能，降低爐壁外部溫度。

耐化學腐蝕性

材料應能抵抗爐內氣氛、燃料及工件表面可能釋放的腐蝕性物質的侵蝕。

要求：化學成分穩定，抗侵蝕能力強。

高機械強度

需具備足夠的機械強度以抵抗爐膛內工件的沖擊、磨損及操作維護過程中可能產生的應力。

要求：高抗壓強度和抗折強度。

加熱爐用耐火材料需要合理選用和布置，可以有效應對高溫、熱循環和化學侵蝕等挑戰，確保加熱爐的長期穩定運行和性價比。