Izolacja chłodzonych wodą płóz pieca z belkami krokowymi: ograniczanie strat ciepła przez wodę chłodzącą

Piec z belkami chodzącymi do nagrzewania wsadu zużywa zaskakująco dużą część paliwa na podgrzewanie wody, a nie stali. Chłodzone wodą belki ślizgowe i kolumny wsporcze, które transportują wlewki przez piec, stanowią stały odbiornik ciepła: badania terenowe pieców z belkami chodzącymi zwykle przypisują około 15% ciepła dostarczanego do pieca wodzie chłodzącej. Zaizolowanie tych chłodzonych wodą elementów nanoporowatymi matami izolacyjnymi bezpośrednio eliminuje tę stratę.

Problem śladów ślizgowych

Chłodzone wodą belki ślizgowe powodują w piecu do nagrzewania wsadu dwa zjawiska. Po pierwsze, odprowadzają ciepło — woda chłodząca opuszcza układ, unosząc energię, która powinna trafić do wlewków. Po drugie, miejscowo chłodzą wlewek w miejscu podparcia na belce, tworząc dobrze znane „ślady ślizgowe”: chłodniejsze pasma, które zmuszają walcownię do walcowania przy nierównomiernej temperaturze i często wymuszają pracę pieca w wyższej temperaturze niż wymagałaby tego średnia temperatura wlewka. Oba problemy mają to samo źródło: zbyt duży strumień ciepła przepływający przez belkę do wody.

Jak izoluje się belki ślizgowe

Standardowym rozwiązaniem jest owinięcie chłodzonych wodą rur izolacją przed nałożeniem materiału ogniotrwałego. W przypadku materiału nanoporowatego dwie warstwy maty o grubości 5 mm owija się wokół chłodzonych wodą rur, mocuje drutem stalowym, a następnie nakłada na nie masę ogniotrwałą.

• Oczyścić powierzchnię chłodzonej wodą rury.
• Owinąć rurę dwiema warstwami maty mikroporowatej o grubości 5 mm.
• Zamocować matę drutem stalowym, aby pozostała na miejscu podczas nakładania masy ogniotrwałej.
• Nałożyć masę ogniotrwałą na matę, tworząc gotowy profil belki ślizgowej.

Mata jest elastyczna i łatwa do cięcia, dzięki czemu ściśle przylega do rury i profilu belki ślizgowej, bez szczelin powietrznych, przez które ciepło mogłoby przepływać na skróty.

Co pokazują liczby

W porównaniu z izolacją z włókna ceramicznego na płozach, owinięcie elementów chłodzonych wodą w matę mikroporowatą pozwala – jak podano – zmniejszyć ilość ciepła odprowadzanego przez wodę chłodzącą o około 24%. Ponieważ woda chłodząca odpowiada za dużą część całkowitych strat ciepła pieca, ta pojedyncza zmiana przekłada się na znaczące zmniejszenie zużycia paliwa na tonę ponownie nagrzewanej stali.

• Mniejsze straty ciepła wody chłodzącej — jak podano, około 24% mniej niż w przypadku włókna ceramicznego.
• Zmniejszone zużycie paliwa na tonę ponownie nagrzewanego wlewu.
• Bardziej równomierna temperatura wlewów i mniej wyraźne ślady płóz.
• Dłuższa żywotność płozy i konstrukcji wsporczej dzięki mniejszemu obciążeniu cieplnemu.

Dobór płyt do izolacji płóz

Izolacja płóz znajduje się blisko gorącej powierzchni, dlatego jest specyfikowana w wyższym gatunku i w formie maty. Mata ściśle przylega, a jej niska przewodność cieplna sprawia, że dwie warstwy o grubości 5 mm działają jak znacznie grubsza izolacja z włókna ceramicznego.

Właściwość	Wartość
Postać	Elastyczna mata mikroporowata / elastyczny arkusz
Typowe zastosowanie	2 × 5 mm owinięcia wokół rur chłodzonych wodą
Gęstość	200-400 kg/m³
Przewodność cieplna, 600 °C	0,028 W/m·K
Przewodność cieplna, 800 °C	0,034 W/m·K

Niepalne mikroporowate rdzeń koca można przycinać na miejscu, dzięki czemu można izolować płozy o różnych średnicach z tego samego zapasu, przycinając je na wymaganą długość.

Zalecane produkty do tego zastosowania: elastyczna nano-mikroporowata mata dla owinięcia rury i standardowe płyty dla ścian pieca.

Najczęściej zadawane pytania

Dlaczego dwie warstwy zamiast jednego grubszego owinięcia?

Dwie warstwy po 5 mm owijają się czyściej wokół zakrzywionej rury i pozwalają instalatorowi przesunąć łączenia, co zamyka szczeliny przelotowe, które pojedyncze grube owinięcie może pozostawić na zakładce.

Czy koc wytrzymuje wylewkę żaroodporną?

Tak. Mocowanie drutowe utrzymuje koc na miejscu podczas nakładania wylewki, a wylewka następnie chroni go przed atmosferą pieca. Koc musi tylko zachować kształt wystarczająco długo, aby został zamknięty.

Jak szybko zwraca się ta zmiana?

Ponieważ straty ciepła przez wodę chłodzącą stanowią duże i stałe obciążenie, ich zmniejszenie o około jedną czwartą zazwyczaj zwraca koszt izolacji w ciągu jednej kampanii. Korzyść wtórna — bardziej równomierna temperatura wlewka i mniej problemów z odciskami płóz po stronie walcowni — często sama w sobie przewyższa oszczędność energii.

Czy mata wymaga paroizolacji?

Mata jest zamknięta w masie ogniotrwałej, dzięki czemu jest chroniona przed atmosferą pieca. Tam, gdzie wymagany jest gatunek hydrofobowy do przechowywania w wilgotnych warunkach lub w systemie mokrej masy ogniotrwałej, na życzenie dostępna jest opcja hydrofobowa.

Odzyskaj ciepło, które zabiera woda chłodząca. Poproś naszych inżynierów piecowych o specyfikację izolacji płóz lub zapoznaj się z naszą ofertą elastycznych arkuszy, aby dobrać odpowiednią matę. Skontaktuj się z nami aby rozpocząć.