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。由于加熱時間長,鋼絲在加熱過程中氧化嚴(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
針對這種現(xiàn)象,采取了合理控制爐溫、減少磷化時間等改進(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;其次砌爐時馬弗磚與馬弗磚接口處要對齊、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。溫度對鋼絲的氧化速度有明顯的影響,鋼絲在400~600℃為第1個快速氧化的溫度區(qū)域,在600~800℃氧化速度幾乎不變,當(dāng)超過800℃后氧化速度又明顯加快,進(jìn)入第2個快速氧化的溫度區(qū)域。針對這種情況可采用預(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短的時間內(nèi)通過第1個快速氧化區(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第2個快速氧化區(qū)域時氧化速度有所降低,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、減少磷化時間
原來線材預(yù)處理的磷化時間與半成品鋼絲的一樣(8~15min),采取措施使線材預(yù)處理的磷化時間縮短為0. 5~2min,拉拔道次多的磷化時間相應(yīng)長些,大大地降低磷化層厚度。
4、其他措施
(1)在進(jìn)線爐門口,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)檢修后運行時,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)一段時間以后有意識地處理一部分線材,以減少氧化物與磷酸鹽結(jié)合的機(jī)會,同時在沒有結(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個月,增產(chǎn)鉛淬火鋼絲360 ,t此項產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為23. 4萬元,每次檢修爐子所需成本費用為1. 35萬元, 2007年減少了2次修爐,比2006年節(jié)約維修成本費用為2. 7萬元,兩項總計增加的經(jīng)濟(jì)效益為26. 1萬元。由此可見:提高砌爐質(zhì)量、合理控制爐溫、縮短線材的磷化時間等降低堵孔幾率的措施可以延長熱處理爐的使用周期,提高熱處理爐的產(chǎn)能。