Проектирование и изготовление футеровки печи непрерывного горячего цинкования и отжига для полосовой стали.
Обзор:
Процесс горячего цинкования делится на две категории: непрерывное цинкование и внелинейное цинкование в зависимости от различных методов предварительной обработки. Печь непрерывного горячего цинкования для отжига полосовой стали — это оборудование для отжига, которое нагревает исходные листы горячеоцинкованной стали в процессе непрерывного цинкования. В зависимости от производственных процессов печи непрерывного горячего цинкования для отжига полосовой стали можно разделить на два типа: вертикальные и горизонтальные. Горизонтальная печь фактически аналогична обычной прямоточной печи непрерывного отжига и состоит из трех основных частей: печи предварительного нагрева, печи восстановления и секции охлаждения. Вертикальная печь, также называемая башенной печью, состоит из секции нагрева, секции выдержки и секции охлаждения.
Конструкция футеровки печей непрерывного отжига полосовой стали
Печи башенной конструкции
(1) В нагревательной секции (печи предварительного нагрева) в качестве топлива используется сжиженный нефтяной газ. Газовые горелки расположены по всей высоте стенки печи. Ленточная сталь нагревается в противоточном направлении потока печного газа, что создает слабо окислительную атмосферу. Нагревательная секция (печь предварительного нагрева) имеет подковообразную структуру, а ее верхняя часть и высокотемпературная зона, где расположены сопла горелок, имеют высокие температуры и высокую скорость воздушного потока, поэтому для футеровки стенок печи используются легкие огнеупорные материалы, такие как высокоалюминиевые легкие кирпичи CCEFIRE, теплоизоляционные кирпичи и плиты из силиката кальция. Низкотемпературная зона нагревательной секции (печи предварительного нагрева) (зона поступления ленточной стали) имеет низкую температуру и низкую скорость воздушного потока, поэтому в качестве материалов для футеровки стенок часто используются модули из керамического волокна CCEWOOL.
Габариты облицовки стен каждой детали следующие:
А. Верхняя часть нагревательной секции (печь предварительного нагрева).
Для футеровки верхней части печи выбраны легкие огнеупорные кирпичи CCEFIRE с высоким содержанием алюминия.
B. Зона высоких температур (зона разгрузки ленты) нагревательной секции (печи предварительного нагрева)
Футеровка высокотемпературной зоны всегда состоит из следующих слоев материалов:
Высокоалюминиевые легкие кирпичи CCEFIRE (для горячей поверхности облицовки стен)
Теплоизоляционные кирпичи CCEFIRE
Плиты из силиката кальция CCEWOOL (холодная поверхность облицовки стен)
В низкотемпературной зоне для футеровки используются модули из керамического волокна CCEWOOL (объемная плотность 200 кг/м³), содержащие цирконий.
(2) В секции выдержки (восстановительной печи) в качестве источника тепла используется газонагревательная трубка. Газонагревательные трубки расположены по высоте печи. Лента движется и нагревается между двумя рядами газонагревательных трубок. В печи подается восстановительный газ. При этом постоянно поддерживается избыточное давление. Поскольку теплостойкость и теплоизоляция керамического волокна CCEWOOL значительно снижаются при избыточном давлении и в условиях восстановительной атмосферы, необходимо обеспечить хорошую огнестойкость и теплоизоляционные свойства футеровки печи и минимизировать ее вес. Кроме того, необходимо строго контролировать состояние футеровки печи, чтобы избежать образования шлаковых капель и обеспечить гладкую и чистую поверхность оцинкованной исходной пластины. Учитывая, что максимальная температура в восстановительной секции не превышает 950 ℃, стенки печи выдержки (восстановительной печи) имеют высокотемпературную теплоизоляционную структуру из керамического волокна CCEWOOL или хлопка, расположенного между двумя слоями жаростойкой стали. Это означает, что слой керамического волокна CCEWOOL или хлопка размещен между двумя стальными пластинами. Керамический волокнистый промежуточный слой состоит из следующих керамических волокон.
В качестве слоя термостойкой стальной листовой стали на горячей поверхности используются одеяла из циркониевого волокна CCEWOOL.
В среднем слое используются высокочистые керамические волокнистые одеяла CCEWOOL.
В слое, прилегающем к холодной стальной пластине, используется обычное керамическое волокно CCEWOOL.
Верхняя часть и стенки секции выдержки (восстановительной печи) имеют ту же конструкцию, что и выше. В печи поддерживается восстановительная газовая смесь, содержащая 75% H2 и 25% N2, для осуществления рекристаллизационного отжига полосовой стали и восстановления оксида железа на поверхности полосовой стали.
(3) Секция охлаждения: Воздухоохлаждаемые лучистые трубки охлаждают полосу от температуры печи (700-800°C) секции выдержки (восстановительной печи) до температуры цинкования в тигле (460-520°C), а секция охлаждения поддерживает газ восстановительной печи.
Футеровка охлаждающей секции выполнена из плиточной структуры высокочистых керамических волокон CCEWOOL.
(4) Соединительные секции нагревательной секции (печи предварительного нагрева), секции выдержки (печи восстановления) и секции охлаждения и т. д.
Выше показано, что процесс отжига холоднокатаной полосовой стали перед горячим цинкованием включает в себя такие этапы, как нагрев-выдержка-охлаждение, причем каждый этап выполняется в различных конструкциях и независимых камерах печи, которые называются соответственно печью предварительного нагрева, восстановительной печью и камерой охлаждения, и они образуют непрерывный блок отжига полосы (или печь отжига). В процессе отжига полосовая сталь непрерывно проходит через вышеупомянутые независимые камеры печи с максимальной линейной скоростью 240 м/мин. Для предотвращения окисления полосовой стали соединительные секции обеспечивают связь между независимыми камерами, что не только предотвращает окисление полосовой стали в местах соединения независимых камер печи, но и обеспечивает герметизацию и сохранение тепла.
В качестве облицовочных материалов для соединительных секций между отдельными помещениями используются керамические волокна. Конкретные материалы и конструкции следующие:
В качестве футеровки используются изделия из керамического волокна CCEWOOL и цельноволоконная структура из плиточных модулей из керамического волокна. То есть, горячая поверхность футеровки представляет собой плиточные модули из керамического волокна CCEWOOL, содержащего цирконий, + плиточные одеяла из обычного керамического волокна CCEWOOL (холодная поверхность).
Печь горизонтальной конструкции
В зависимости от технологических требований каждой части горизонтальной печи, её можно разделить на пять секций: секция предварительного нагрева (секция PH), секция неокисляющего нагрева (секция NOF), секция выдержки (секция лучистого трубчатого нагрева; секция RTF), секция быстрого охлаждения (секция JFC) и секция управления (секция TDS). Конкретные конструкции футеровки следующие:
(1) Секция предварительного нагрева:
Верхняя часть и стенки печи выполнены из композитной футеровки, состоящей из модулей и одеял из керамического волокна CCEWOOL. Низкотемпературная футеровка представляет собой слой одеял из волокна CCEWOOL 1260, спрессованного до 25 мм, а горячая поверхность — это сложенные блоки из цирконийсодержащего волокна CCEWOOL. Футеровка высокотемпературных частей выполнена из слоя одеяла из волокна CCEWOOL 1260, а горячая поверхность — из модулей из керамического волокна.
Дно печи выполнено из комбинированной футеровки, состоящей из легких глиняных кирпичей и керамических волоконных модулей; низкотемпературные части имеют комбинированную структуру из легких глиняных кирпичей и керамических волоконных модулей, содержащих цирконий, а высокотемпературные части – комбинированную структуру из легких глиняных кирпичей и керамических волоконных модулей.
(2) Секция нагрева без окисления:
Верхняя часть печи выполнена из композитной конструкции, состоящей из модулей и одеял из керамического волокна, а задняя футеровка выполнена из одеял из керамического волокна марки 1260.
Типичные элементы стенок печи: композитная футеровка печи из легких высокоглиноземистых кирпичей CCEFIRE + легких теплоизоляционных кирпичей CCEFIRE (объемная плотность 0,8 кг/м³) + керамических волокнистых полотен CCEWOOL 1260 + плит из силиката кальция CCEWOOL.
В качестве футеровки горелок стенок печи используется композитная конструкция, состоящая из легких высокоглиноземистых кирпичей CCEFIRE + легких теплоизоляционных кирпичей CCEFIRE (объемная плотность 0,8 кг/м³) + керамических волокнистых полотен CCEWOOL 1260 + плит из силиката кальция CCEWOOL.
(3) Секция замачивания:
Верхняя часть печи имеет комбинированную футеровку из керамических волокнистых плит CCEWOOL.
Дата публикации: 10 мая 2021 г.
