一、馬弗爐堵塞的現(xiàn)象及原因
鋼絲鉛淬火熱處理使用的馬弗爐內(nèi)砌有相互連接的馬弗磚,使馬弗孔從爐頭直通到爐尾,鋼絲在孔內(nèi)行走而被間接加熱。馬弗爐一般分為3段,即預(yù)熱段、加熱段和均熱段。由于加熱時(shí)間長(zhǎng),鋼絲在加熱過(guò)程中氧化嚴(yán)重,氧化物與磷化膜混合后在高溫下結(jié)塊,造成爐孔堵塞。拆爐后發(fā)現(xiàn)沿縱向距出口處第1, 2排馬弗磚堵孔嚴(yán)重,以后逐漸減輕,但靠近燒嘴邊的馬弗磚由于溫度高,堵孔現(xiàn)象更嚴(yán)重。縱觀馬弗磚整體,堵孔主要集中在鋼絲出口一端。
二、改進(jìn)措施
針對(duì)這種現(xiàn)象,采取了合理控制爐溫、減少磷化時(shí)間等改進(jìn)措施,取得較好效果,具體情況如下。
1、提高砌爐質(zhì)量首先馬弗磚的質(zhì)量要,選用黑度和導(dǎo)熱系數(shù)較高的黏土質(zhì)耐火材料;其次砌爐時(shí)馬弗磚與馬弗磚接口處要對(duì)齊、接緊,不能有縫隙,接口處要涂上耐火泥并用標(biāo)準(zhǔn)磚壓住接口處,沿縱向馬弗磚應(yīng)保持成一條直線。
2、合理控制爐溫
控制好3段爐溫。溫度對(duì)鋼絲的氧化速度有明顯的影響,鋼絲在400~600℃為第1個(gè)快速氧化的溫度區(qū)域,在600~800℃氧化速度幾乎不變,當(dāng)超過(guò)800℃后氧化速度又明顯加快,進(jìn)入第2個(gè)快速氧化的溫度區(qū)域。針對(duì)這種情況可采用預(yù)熱段溫度1 000~1 100℃、加熱段溫度1 100~1 200℃、均熱段溫度950~1 050℃的熱處理工藝。預(yù)熱段溫度低使鋼絲在zui短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)第1個(gè)快速氧化區(qū)域;加熱段溫度zui高,正好鋼絲處在氧化速度幾乎不變區(qū)域;均熱段溫度降低使得鋼絲通過(guò)第2個(gè)快速氧化區(qū)域時(shí)氧化速度有所降低,有效地降低了鋼絲的氧化程度。另外鋼絲出口處要用木炭封閉好,避免空氣進(jìn)入。
3、減少磷化時(shí)間
原來(lái)線材預(yù)處理的磷化時(shí)間與半成品鋼絲的一樣(8~15min),采取措施使線材預(yù)處理的磷化時(shí)間縮短為0. 5~2min,拉拔道次多的磷化時(shí)間相應(yīng)長(zhǎng)些,大大地降低磷化層厚度。
4、其他措施
(1)在進(jìn)線爐門(mén)口,用不銹鋼管套住馬弗磚的入口,以保護(hù)入口馬弗磚不被磨損。
(2)考慮到距出口較近處馬弗磚堵孔嚴(yán)重的情況,特別要求在出線爐門(mén)口2m內(nèi),每班清理2次馬弗磚孔,以出線口的馬弗磚孔暢通。
(3)檢修后運(yùn)行時(shí),依據(jù)爐子狀況每隔20 d全部清理爐孔1次,以馬弗磚孔全部暢通。
(4)半成品鋼絲生產(chǎn)一段時(shí)間以后有意識(shí)地處理一部分線材,以減少氧化物與磷酸鹽結(jié)合的機(jī)會(huì),同時(shí)在沒(méi)有結(jié)合牢固之前帶出一部分氧化物與磷酸鹽的混合物。
三、改造效果
2006年熱處理爐總共檢修4次,每次使用周期為2~3個(gè)月,導(dǎo)致停爐40 d,影響鉛淬火鋼絲產(chǎn)量約1 000 t。采取措施后, 2007年熱處理爐僅檢修了2次,使用周期為5~6個(gè)月,增產(chǎn)鉛淬火鋼絲360 ,t此項(xiàng)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為23. 4萬(wàn)元,每次檢修爐子所需成本費(fèi)用為1. 35萬(wàn)元, 2007年減少了2次修爐,比2006年節(jié)約維修成本費(fèi)用為2. 7萬(wàn)元,兩項(xiàng)總計(jì)增加的經(jīng)濟(jì)效益為26. 1萬(wàn)元。由此可見(jiàn):提高砌爐質(zhì)量、合理控制爐溫、縮短線材的磷化時(shí)間等降低堵孔幾率的措施可以延長(zhǎng)熱處理爐的使用周期,提高熱處理爐的產(chǎn)能。