前言:推钢加热炉炉尾拱墙是一段用耐火砖砌筑的门拱型墙体,是加热炉纵水管制成结构的重要组件。在加热炉正常运行中炉尾拱墙与炉内横水管配合,共同支撑加热炉纵水管,承受着坯料的全部重量(静负荷),并经受坯料推移时所产的动载荷。
2:加热炉拱墙存在的问题
此中型轧钢加热炉为推钢式,有效炉长33m,加热坯料断面尺寸为220mmX300mmX3000mm,坯料单重1.5t。燃烧方式为高温段蓄热加低温段预热,炉尾采用烟囱自然排烟,在炉尾处设有拱墙。目前,炉尾拱墙砌筑用耐火砖用侧楔形,砖体横截面为上宽下窄的T-38砖,以适应拱形炉墙的砌筑,砖面为光滑的平面,砖体小,砖体与砖体之间咬力差,砌筑的拱形墙强度低,在高温及载荷的作用下极易变形,甚至整体坍塌。发生较严重变形或坍塌时需停炉熄火,当炉温降到人体可以承受的温度时才能进行抢修,对生产造成了不可估量的损失
3:问题分析
由于如加热炉的连铸坯尺寸波动较大,易出现不规则的梯形断面,在推钢过程中从炉尾入口至拱墙这段距离内,坯料是呈波浪式前进,严重时会出现崩钢事故。由标准砖T3和T19组合砌筑的拱墙在拍击过程中,使用寿命大幅缩短,平均寿命不足2个月,频繁的事故及停炉处理给生产带来了不可估量的损失。
从第一次修复后拱墙再次出现外侧拱环耐火砖侧出现象开始,技术人员就对其开始了改造研究,着重分析了拱墙的受力:不规则断面坯料在拱起下落过程中对拱墙产生很大的向下拍击力:由于坯料靠2台推钢机推动,存在着推钢机不同步和推力大小不一致的问题,因此与坯料接触的纵滑轨受到了左右要摇摆的撕扯力:同时支撑滑轨的拱墙也受到了左右方向的力:由于2根耐热钢轨上化性,2个接触面收到的磨檫力不均匀造成拱墙同样收到左右方向的摇摆力。由于上述原因造成了砌筑拱墙的耐火砖在生产过程中出现下移及侧出的现象,逐渐脱落并最终引起整个拱墙的倒塌。
4:解决方法
针对上述分析结果,我们采用了模块设计的思路对拱墙进行整体分解,对各部位用砖分别设计增大砖体厚度及宽度,同时在砖面上增设匹配的字母面,增强了砖体与砖体之间的咬力,使采用此砖砌筑的拱墙具有很高的强度和承载力,再加上砖体的宽度为现有小矩形砖体的3倍,又进一步提高了拱墙的承载力,极大地延长了拱墙的使用寿命,保证了推钢式加热炉的正常运转,取得了较好效果
5:改造后的推钢式加热炉炉尾拱墙使用后未发现破损、脱落、变形等现象。实践证明,采用自行设计的异型砖砌筑成的炉尾拱墙具有很高的强度和承载力,极大地延长了推钢式加热炉拱墙的使用寿命