1马弗炉堵塞的现象及原因
钢丝铅淬火热处理使用的马弗炉内砌有相互连接的马弗砖,使马弗孔从炉头直通到炉尾,钢丝在孔内行走而被间接加热。马弗炉一般分为3段,即预热段、加热段和均热段。由于加热时间长,钢丝在加热过程中氧化严重,氧化物与磷化膜混合后在高温下结块,造成炉孔堵塞。拆炉后发现沿纵向距出口处第1,2排马弗砖堵孔严重,以后逐渐减轻,但靠近烧嘴边的马弗砖由于温度高,堵孔现象更严重。纵观马弗砖整体,堵孔主要集中在钢丝出口一端。
2改进措施
针对这种现象,采取了合理控制炉温、减少磷化时间等改进措施,取得较好效果,具体情况如下。
2.1提高砌炉质量首先马弗砖的质量要保证,选用黑度和导热系数较高的黏土质耐火材料;其次砌炉时马弗砖与马弗砖接口处要对齐、接紧,不能有缝隙,接口处要涂上耐火泥并用标准砖压住接口处,沿纵向马弗砖应保持成一条直线。
2.2合理控制炉温
控制好3段炉温。温度对钢丝的氧化速度有明显的影响,钢丝在400~600℃为第1个快速氧化的温度区域,在600~800℃氧化速度几乎不变,当超过800℃后氧化速度又明显加快,进入第2个快速氧化的温度区域。针对这种情况可采用预热段温度1000~1100℃、加热段温度1100~1200℃、均热段温度950~1050℃的热处理工艺。预热段温度低使钢丝在最短的时间内通过第1个快速氧化区域;加热段温度最高,正好钢丝处在氧化速度几乎不变区域;均热段温度降低使得钢丝通过第2个快速氧化区域时氧化速度有所降低,有效地降低了钢丝的氧化程度。另外钢丝出口处要用木炭封闭好,避免空气进入。
2.3减少磷化时间
原来线材预处理的磷化时间与半成品钢丝的一样(8~15min),采取措施使线材预处理的磷化时间缩短为0.5~2min,拉拔道次多的磷化时间相应长些,大大地降低磷化层厚度。
2.4其他措施
(1)在进线炉门口,用不锈钢管套住马弗砖的入口,以保护入口马弗砖不被磨损。
(2)考虑到距出口较近处马弗砖堵孔严重的情况,特别要求在出线炉门口2m内,每班清理2次马弗砖孔,以保证出线口的马弗砖孔畅通。
(3)检修后运行时,依据炉子状况每隔20d全部清理炉孔1次,以保证马弗砖孔全部畅通。
(4)半成品钢丝生产一段时间以后有意识地处理一部分线材,以减少氧化物与磷酸盐结合的机会,同时在没有结合牢固之前带出一部分氧化物与磷酸盐的混合物。
3改造效果
2006年热处理炉总共检修4次,每次使用周期为2~3个月,导致停炉40d,影响铅淬火钢丝产量约1000t。采取措施后,2007年热处理炉仅检修了2次,使用周期为5~6个月,增产铅淬火钢丝360,t此项产生的经济效益为23.4万元,每次检修炉子所需成本费用为1.35万元,2007年减少了2次修炉,比2006年节约维修成本费用为2.7万元,两项总计增加的经济效益为26.1万元。由此可见:提高砌炉质量、合理控制炉温、缩短线材的磷化时间等降低堵孔几率的措施可以延长热处理炉的使用周期,提高热处理炉的产能。