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        對球墨鑄管退火爐設(shè)備的研究

        2020-11-27 11:20:03陳相儒
        建材發(fā)展導(dǎo)向 2020年14期

        陳相儒

        (新興河北工程技術(shù)有限公司,河北 邯鄲 056201)

        球墨鑄管熱處理的使用目的是獲取鐵素體中所含有的基體組織,需要在高溫之下以及在低溫下經(jīng)過石墨化退火之后才可以達(dá)到使用要求的性能標(biāo)準(zhǔn)。球墨鑄管退火爐是熱處理中的關(guān)鍵設(shè)備,影響了材料后續(xù)的使用效果,因此需要保障球墨鑄管退火爐的使用質(zhì)量,才能夠真正提升熱處理的效果。但是球墨鑄管退火爐在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)退火質(zhì)量低的問題,并且需要消耗大量的熱能,不符合我國可持續(xù)發(fā)展的政策。因此,應(yīng)當(dāng)對球墨鑄管退火爐設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)木植扛脑?,保障熱處理的效果?/p>

        1 球墨鑄管退火爐主要結(jié)構(gòu)闡述

        球墨鑄管退火爐所負(fù)責(zé)的是對鑄管進(jìn)行退火處理,進(jìn)而提升鐵鑄管的強(qiáng)度,屬于一種常見的工藝處理設(shè)備[1]。球墨鑄管退火爐可以被分為八段,具體包括加熱、保溫、急冷和緩冷四個階段,每一個階段都分為一段和二段。球墨鑄管退火爐的設(shè)計能力為每個小時22t,最大值可以達(dá)到每小時30t,球墨鑄管退火爐的爐底產(chǎn)量為45kg/h·m2到80kg/h·m2。球墨鑄管退火爐每一段的溫度都不同,從保溫一段到最后的緩冷二段溫度分別為,930℃到950℃、950℃到970℃、、800℃到820℃、770℃到790℃、730℃到750℃、700℃到720℃。

        2 球墨鑄管退火爐存在的問題

        球墨鑄管退火爐在急冷段這一工作程序中,熱量的來源主要為高溫鐵鑄管所帶來的輻射作用或者上一段所產(chǎn)生的熱廢棄對流[2]。球墨鑄管退火爐在急冷段主要使用水冷的方式進(jìn)行冷卻,需要在這一段的區(qū)域放置30根左右的無縫管,并將其分為上排和下排,在水冷梁的下部放置6組到9組的遮蔽板。當(dāng)球墨鑄管退火爐正常運行的時候,通過及時調(diào)整遮蔽板的放置角度以及循環(huán)的水量,達(dá)到利用循環(huán)水完成退熱的處理。當(dāng)球墨鑄管退火爐運行時間過長的時候,水冷管的內(nèi)部會開始出現(xiàn)水垢,導(dǎo)致冷卻的水量減少,進(jìn)而無法完全帶走材料的熱量,使得球墨鑄管退火爐的急冷段不能達(dá)到退熱標(biāo)準(zhǔn),最終影響了鐵鑄管的質(zhì)量和強(qiáng)度。因此,為了避免這一問題的出現(xiàn),工作人員會在其中加入組織水垢生成或者除去水垢的藥劑,但是這一種辦法所需要的時間較久,無法在短時內(nèi)解決這一問題,并且解決的效果并不明顯[3]。從長遠(yuǎn)的角度來看,應(yīng)當(dāng)在球墨鑄管退火爐的檢修過程中將里面的冷卻水梁進(jìn)行更換,并在這些循環(huán)水之中添加阻止水垢生產(chǎn)的藥劑,滿足工作過程中的需求。考慮到鑄管生產(chǎn)線養(yǎng)護(hù)及冬季采暖蒸汽的需要,目前靠廠內(nèi)豎爐蒸汽不能滿足需要,需廠內(nèi)發(fā)電供應(yīng)蒸汽,這樣會導(dǎo)致發(fā)電最減少,考慮到能源充分利用原則,所以將急冷段水冷改為汽化冷卻。

        3 球墨鑄管退火爐的改進(jìn)方案

        應(yīng)當(dāng)將球墨鑄管退火爐中急冷段窯體的上部分進(jìn)行改動,在遮蔽板下方的部位則不需要改動。在急冷一段和急冷二段都放置無縫鋼管,讓鋼管以一高一低的狀態(tài)擺放,兩端相差的距離需要在200mm到400之間,兩端分別和汽包下水管進(jìn)行連接,另一端則和汽包上水管進(jìn)行連接。在上下水管兩處都設(shè)置一定的排污管道以及閥門[4]。汽包的操作位置需要和汽包較近,并在汽包水位進(jìn)行監(jiān)控,如高水位報警、低水位報警、雙色水位計以及電接點等。當(dāng)球墨鑄管退火爐在準(zhǔn)備生產(chǎn)的時候,應(yīng)該先將高壓軟水管道打開,通過軟水站將高壓軟水輸送到汽包內(nèi),之后軟水通過下降管、汽化冷卻進(jìn)水管、急冷一段、急冷二段,在球墨鑄管退火爐生產(chǎn)時就會產(chǎn)生一定的熱廢氣,這些熱廢氣可以在熱輻射的作用下放出熱量。負(fù)責(zé)值班的工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)各項監(jiān)控手段對高壓軟水管道進(jìn)行控制,在實際的運行過程中,每一班都需要使用下降管和上升管進(jìn)行排污,避免水垢的生成[5]。

        4 結(jié)語

        經(jīng)過對球墨鑄管退火爐進(jìn)行改造,發(fā)現(xiàn)球墨鑄管退火爐的退火質(zhì)量得到了明顯的提升,其滲碳體含量可以達(dá)到小于或者等于1%,對于小口徑的管子而言,鐵素體量可達(dá)到90%。珠光體量可以達(dá)到10%。對于大口徑的管子來講,鐵素體量可以達(dá)到88%,珠光體量為12%,力學(xué)性能則為420MPa、300MPa。球墨鑄管退火爐在經(jīng)過改進(jìn)之后不僅退火的質(zhì)量有所提升,同時還可以避免在經(jīng)過退火處理之后出現(xiàn)管子變形的問題。從經(jīng)濟(jì)效益角度來看,球墨鑄管退火爐所產(chǎn)的蒸汽能量可以充分滿足鑄管的養(yǎng)生需求以及其他用戶的需求,進(jìn)而代替其他所需要的鍋爐,能夠明顯降低能源損耗量,控制球墨鑄管退火爐的運行設(shè)備,對于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升有較好的促進(jìn)效果。

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