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耐火砖知识与新闻

不锈钢带光亮热处理炉用耐火材料

   不锈钢带的光亮热处理与退火酸洗热处理相比有下列优点:
    (1)提高了钢带的表面质量和物理性能。不锈钢带在氧化性火焰中加热,铬的氧化速度比冷却铁快,因此钢带表面的铬损失比铁多,结果表层的铬含量低于基体的铬含量,甚至酸洗以后,这个贫铬层仍不能消除,这样就会降低不锈钢带的抗蚀性,同时光亮退火后的钢带表面粗糙度也远比退火酸洗后的表面低。
    (2)提高金属收得率。不锈钢带在氧化性火焰中加热,再经过酸洗,金属损耗率大。对于薄钢带,其损耗甚至高达10%以上,光亮处理则没有这种损耗。
    (3)降低生产成本。采用光亮热处理取消了酸洗等设备,因而降低了成本。
    (4)能精确控制尺寸。因为没有氧化损失,故可由轧制来控制最终尺寸,这对供给制造精密仪表零件的材料有重要意义。
    不锈钢带光亮热处理炉主要有以下两种。
    (一)马弗立式炉
    最早的光亮热处理炉是带金属马弗的卧式炉,钢带在马弗内通过,马弗外采用火焰加热或电加热,马弗内通氢或氨。卧式马弗炉存在种种缺点,因此发展了马弗立式炉。马弗立式炉有下列优点:
    (1)可以用价格比电便宜的煤气加热,从而降低加热成本。
    (2)操作中容易使保护气体露点保持在低限,提高产品表面质量。
    (3)在定期修理中,炉内保护气体放出,开炉后对砖砌炉来说,因为炉内耐火材料本身吸湿,所以需要较长时间恢复炉内露点和升温。而马弗炉不吸湿,因而在短时间内就能达到所定的露点,可提高作业率。
    (4)砌砖炉由于运转中的振动和炉体的热膨胀,使耐火材料的微小颗粒落下带到炉子入口密封处,往往使钢带表面造成压痕和划伤。而马弗炉可避免这类事故发生,保持稳定的表面质量。
    (5)砌砖炉中耐火材料的微小颗粒以赤热状态落下,容易使密封处着火。而马弗炉不存在这种可能性,提高了安全性能。
    与砖炉相比,马弗炉也有以下不足:
    (1)由于受到马弗罩高温强度的限制,炉温最高只能达到1150℃左右,不能达到砖炉那样高的炉温。
    (2)由于马弗罩的蠕变延伸和氧化损失,一般寿命只有3—5年,必须定期更换。
    (3)必须对马弗罩过热引起的异常蠕变延伸和热应变等进行监视。
    (二)无马弗立式炉的特点
    无马弗立式炉的特点如下:
    (1)加热室内衬采用陶瓷纤维或高纯度氧化铝砖。
    由于不锈钢中的某些合金元素极易氧化,为了达到光亮表面,要求在纯度极高的干氢或分解氨保护气氛中热处理。同时,气体在炉内高温下不得受到污染。这要求炉内砌体在加热过程中不析出任何有害气体,同时,也不与氢气发生反应。
    陶瓷纤维和轻质砖的绝热性能好,衬层较薄,散热损失少,蓄热损失少且热响应速度快。加热室总重量减轻,可相应地节省钢结构材料。
    陶瓷纤维折叠块或层铺陶瓷纤维制品,用锚固钉固定在炉壳上,下部材料不承受上部材料压力。立式炉砌砖,必须考虑稳定性问题,沿炉墙高度分段砌筑,每2m左右设金属托梁和金属拉钩,将砌砖重量分散承受在炉子钢结构上。
    由于取消了金属马弗,因此处理的钢带宽度不受限制,不锈钢带的宽度可达1.5m。同时由于没有金属马弗,有可能实现高温快速加热;高纯度氧化铝砖砌体的寿命也较金属马弗高,在正确操作情况下,砌体寿命达10年以上。
  (2)采用快速加热。
  不锈钢带采用快速加热不仅能够提高产量,而且较易得到光亮的表面。一般带马弗的炉子的炉温与钢带加热温度之差不超过50C,而在无马弗立式炉中,可把炉温提高到1350—1400℃,温度差可达200—300~2。采用这样的加热制度,钢带的单位加热时间可接近lmin/mm,而在一般马弗炉内的单位加热时间为2.5—3.5min/mm。但炉温过高将造成加热室靠近出口附近砖的剥落,其碎片掉到下密封口引起钢带表面划伤,同时赤热的碎砖粒还容易引起着火事故,一般推荐的最高温度为125013,这样钢带的单位加热时间为1.5min/mm,仍比马弗炉中的加热快的多。由于炉温高,一般多采用钼丝或钼带做电热体,钼电热体在氢保护气氛中能在165013下很好的工作。
    (3)采用快速冷却系统。
    不锈钢带加热以后的快速冷却不仅是工艺的需要,而且可以大大缩短炉子长度(高度)。无马弗立式炉采用向钢带表面高速喷吹保护气体的冷却系统。钢带从加热室出来以后,先经过一个很短的辐射冷却段(钢板水箱),然后进入喷吹冷却段,冷却到100℃以下经由密封辊出炉。由于采用了喷吹冷却系统,冷却室的长度可比加热室还要短些,同时能按钢带厚度和材质调节冷却速度,因而改善了处理质量。
    (4)防止了钢带表面擦伤。
    在立式炉中,钢带在一个单程中完成了加热与冷却,其中钢带只与保护气体接触,因此能够很好地保护钢带的表面。

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