刘东国，赵文杰
摘要：针对环形炉炉顶炉墙表面温度高、炉体散热损失大、导致加热能力低、待温时间偏长的问题，选用了复合陶瓷纤维保温涂料，使炉体散热损失减少，待温时间缩短，加热能力提高，且能耗降低。
关键词：环形炉；复合陶瓷纤维保温涂料；待温时间；节能
1前言
公司中径21m环形加热炉，原设计是以生产轴承钢为主导产品，年产钢10万t。由于(1)生产量不断提高(要求年生产钢管18万t)；(2)产品结构发生变化(以生产碳结管为主，加热温度比轴承钢升高60～70℃)；(3)管坯组距发生变化(原设计φ155mm和φ190mm管坯占32％，现实际达到84％)；(4)炉况发生变化(炉顶炉墙表面温度较高，散热损失达到9.2X106kJ／h，煤气热值偏低，只达到5700kJ／m3；(5)空气、煤气调节阀不能调节等原因，致使待温时间越来越长，煤气单耗很难进一步降低，成为制约170机组进一步提高生产量，降低煤气单耗的突出因素之一。
2措施
为了解决待温时间长的问题，攻关组通过查阅大量相关资料，收集各种信息，提出了在炉顶和炉墙表面增加一层由天津市驰华节能保温材料有限公司生产的新型复合陶瓷纤维保温涂料，以减少炉体的散热损失。该材料具有保温效果好、容重轻、施工方便又不需要停炉的优点。组织炉窑公司进行现场施工，根据表面温度的高低，其施工厚度不同，炉顶表面施工厚度60—70mm，炉墙内外环表面施工厚度10—20mm。
3材料性质
该复合陶瓷纤维保温涂料以优质的陶瓷纤维为基料，集多种轻质无机矿物为填料、复合高温粘结剂，经特殊工艺制成一种黏稠纤维状膏体，其干固后形成封闭微孔结构与网状纤维为一体的优质高效保温材料。它导热系数低，干固容重轻，粘结性强，抗震动，不开裂，不脱落，各项功能指标均优于传统的保温材料。可用于介质保温温度40—860℃下的任何设备，使用寿命是传统保温材料的2倍。这种材料无腐蚀，无毒，不污染环境，施工方便，不需附加辅助材料，不受温度限制，不需停炉施工，并且施工后表面平整美观。
4应用效果
通过近几个月的使用观察，证明该材料使用后，效果良好，主要表现在以下几个方面：
(1)炉顶表面温度明显降低(≤100℃)，炉墙表面温度明显降低(≤60℃)，施工当月待温时间明显下降，煤气单耗下降，统计结果：当月生产量15012t，待温时间1354min(主要集中在施工前半个月)，煤气单耗372m3／t，待温时间减半。10月份生产量15964t，待温时间1423min，煤气单耗313m3／t。11月份生产量17243t，待温时间1308min，煤气单耗317m3／t。12月份生产量15266t，待温时间1410min，煤气单耗337m3／t。
(2)第1、2、3、4区炉膛温度明显提高，1、2区更明显，有利于管坯在该温度下限范围内烧透，保证了加热质量和产品质量，降低了穿孔轧制电流，减少了穿孔机故障时间。
(3)炉顶表面温度低，使炉顶调节阀等仪表设备得到有效的保护，降低了维修费用。
(4)降低了成本，1-9月份平均煤气单耗380m3／t与9-12月平均煤气单耗323m3／t比较，t钢煤气单耗下降了57m3／t。按135元／km3计算，t钢节约成本7.69元；按每月生产量15000t计算，月节约成本11.543万元，扣减材料费5.9万，施工费2.8万(本单位炉窑公司施工)共计8.7万元，实现了当月收回成本，并创效益2.8万元，全年可创效益138.51万元。
(5)有利于进一步提高生产量。根据目前不完全统计，生产φ190mm管坯平均日待温时间，由原来的240min下降到了140min，在其它条件不发生变化的前提下，日生产量可提高50t。生产φ155mm管坯，平均日待温时间由原来的100min下降到20min，在其他条件不发生变化的前提下，年生产量可提高1.2万t。并为开发φ210mm管坯和进一步提高生产量提供了保障。
5结论
在对环形炉炉顶的保温问题上，原准备选用超轻质浇注料，其导热系数为0.24W／(mK)，容重为0.42t／m3，保温厚度为10cm，经测算炉顶承重可达13.6t。经对比研究，决定采用复合陶瓷纤维绝热涂料，其导热系数为0.08／W(mK)，容重为0.16t／m3，保温厚度为6.5cm。施工后其炉顶承重仅3.23t，仅此一项就可使炉项承重降低74％。同时，由于炉顶保温效果的提高，不仅减少了炉顶的热能损耗，降低了炉顶的温度，而且更重要的是提高了炉顶金属吊挂件、锚固砖的整体承载能力，延长了窑炉的使用寿命。
事实证明，选用复合陶瓷纤维保温涂料，措施是有效的，节能效果明显，值得大力推广。这里需要提示两点：①炉顶增加厚度不宜过厚，以免增加炉顶金属吊挂件、锚固砖承载能力。②要关注炉顶金属吊挂件的温度，以免温度过高，强度降低，引起炉顶跨塌。但是，要彻底解决170机组继续增产的待温问题，环形炉节能改造工作还有待于进一步深入和提高。