加热炉之炉底水管的绝热

炉底水冷滑管和支撑管加在一起的水冷表面积可以达到炉底面积的40%~50％，带走大量热量。又由于水管的冷却作用，使坯料与水管滑轨接触处的局部温度降低200~250℃，使坯料下面出现两条水冷“黑印”，在压力加工时很容易造成废品。例如，轧钢加热炉加热板坯时出现的黑印影响会更大，温度的不均匀可能导致钢板的厚薄不均匀。为了清除黑印的不良影响，通常在炉子的均热段砌筑实炉底，使坯料得到均热。但降低热损失和减少黑印影响的有效措施，就是对炉底水管实行绝热包扎，如图1-6所示。

连续加热炉节能的一个重要方面就是减少炉底水管冷却水带走的热量，为此应在所有水管外面加绝热层。实践证明，当炉温为1300℃时，绝热层外表面温度可达1230℃，可见，炉底滑管对钢坯的冷却影响不大。同时还可看出，水管绝热时，其热损失仅为未绝热水管的1/4~1/5。

过去水冷绝热使用异型砖挂在水管上，由于耐火材料要受坯料的摩擦和振动、氧化铁皮的侵蚀、温度的急冷急热、高温气体的冲刷等，使挂砖的寿命不长，容易破裂剥落。现已普遍采用可塑料包扎炉底水管。包扎时，在管壁上焊上锚固钉，能将可塑料牢固地抓附在水管上。它的抗热震性好，耐高温气体冲刷、耐振动、抗剥落性能好，能抵抗氧化铁皮的侵蚀，即使结渣也易于清除，施工比挂砖简单得多，使用寿命至少可达一年。这样包扎的炉底水管，可以降低燃料消耗15%~20％，降低水耗约50％，炉子产量提高15%~20%，减少了坯料黑印的影响，提高了加热质量。并且投资费用不大，但增产收益很高，经济效益显著。

水冷管最好的包扎方式是复合（双层）绝热包扎，如图1-7所示。采用一层10~12mm的陶瓷纤维，外面再加40~50mm厚的耐火可塑料（10mm厚的陶瓷纤维相当于50~60mm厚可塑料的绝热效果）。这样的双层包扎绝热比单层绝热可减少热损失20%~30%。我国目前复合包扎采用直接捣固法及预制块法，前者要求施工质量高，使用寿命因施工质量好坏而异，后者值得推广。预制块法是用渗铝钢板作锚固体，里层用陶瓷纤维，外层用可塑料机压成型，然后烘烤到300℃，再运到现场进行安装，施工时，将金属底板焊压在水管上即可。

为了进一步消除黑印的影响，长期来人们都在研究无水冷滑轨。无水冷滑轨所用材质必须能承受坯料的压力和摩擦，又能抵抗氧化铁皮的侵蚀和温度急变的影响。国外一般采用电熔刚玉砖或电熔莫来石砖，在低温段则采用耐热铸钢金属滑轨，但价格很高，而且高温下容易氧化起皮，不耐磨。国内试验成功了棕刚玉-碳化硅滑轨砖，座砖用高铝碳化硅制成，效果较好。棕刚玉（即电熔刚玉）熔点高，硬度大，抗渣性能也好，但抗热震性较差。以85%的棕刚玉加入15%碳化硅，再加5%磷酸铝作高温胶结剂，可以满足滑轨要求。碳化硅的加入提高了制品的导热性，改善了抗热震性。通常800℃以上的高温区用棕刚玉-碳化硅滑轨砖及高铝碳化硅座砖，800℃以下可采用金属滑轨和黏土座砖，金属滑轨材料可用ZGMn13或1Cr18Ni9Ti。