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熱風烙各部位使用耐火磚介紹
發(fā)布時間：2014/7/30 16:47:36 點擊率： 來源:admin 作者：榮盛耐材 熱風爐的蓄熱和換熱是周期性進行的，以內(nèi)燃式熱風爐為例，燃料在燃燒室下部噴出燃燒后的熱氣體沿著燃燒室上升并進入蓄熱室加熱格子耐火磚后，從下面經(jīng)煙道排出。燃燒加熱后向蓄熱室吹入高壓空氣，被格子耐火磚貯存的熱量加熱，之后從燃燒室的中段抽出鼓入高爐中，送風溫度一旦降低至所要求的溫度以下，隨即切換轉(zhuǎn)入燃燒加熱周期周而復始。所以，為了保證連續(xù)向高爐提供高溫預熱空氣，一般每座高爐配備3?4座熱風爐。
蓄熱式熱風爐的正常工作，要求其設備系統(tǒng)中的各閥門不斷進行開關狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，對各種煤氣和空氣的流量和壓力要進行連續(xù)的調(diào)節(jié)，故熱風爐設備的傳動和控制系統(tǒng)是重要的組成部分。簡單的是手動操作，廣泛采用的是電動，還發(fā)展了液壓傳動、氣動等操作設備。
熱風爐在工作中受到以下幾方面作用。
（1）熱風爐在加熱狀態(tài)時，燃燒室的溫度很高，爐頂溫度可達到1500?1560℃， 從拱頂沿爐墻和格子耐火磚向下，溫度逐漸降低；送風時，高速冷風從蓄熱室底部吹進，并逐漸被加熱。因此，熱風爐爐襯的耐火磚和格子耐火磚室經(jīng)常受到急冷急 熱變化的作用，即受到熱應力作用。這樣可導致耐火磚出現(xiàn)裂紋、開裂和剝落，特別是內(nèi)燃式熱風爐的爐墻，易發(fā)生砌體的松動和傾倒，甚至造成“短 路”而被動停爐檢修。因此，內(nèi)燃式熱風爐的爐墻是熱 風爐的一個薄弱環(huán)節(jié)。
（2）受到堿金屬的侵蝕。在煤氣和助燃空氣中，含有一定數(shù)量的堿性氧化物，燃燒后的灰分中含有20%的氧化鐵、20%的氧化鋅和10%的堿性氧化物。這些物質(zhì)的絕大部分是排出爐外的，但少數(shù)成分粘附在砌體表面，并向耐火磚內(nèi)部滲透，日積月累，其深度可達20mm左 右。這些物質(zhì)與耐火磚發(fā)生化學反應，形成堿性鋁代硅酸鹽，使耐火磚的體積變化導致組織破壞，發(fā)生龜裂，降低了強度和高溫使用性能。特別是在蓄熱室上部，這 種化學侵蝕作用較突出。在含塵量和操作溫度一定時，若采用粘土磚，則反應生成物熔融溫度較低，在耐火磚表面形成玻璃質(zhì)薄 層，并通過毛細管向內(nèi)部縱深擴散，侵蝕深度較大；若采用高鋁耐火磚時，則生成物熔融溫度較高，且粘附在耐火磚的表面，不斷長大；采用硅磚時，反應生成物易揮發(fā)，磚表面光滑，受侵蝕較少。另外，因格子磚處于 四面加熱狀態(tài)之中，受化學侵蝕的程度比爐墻襯體大一些。
近年來，由于采用新式煤氣清洗設備，煤氣含塵量降低到10mg/ m3以下，因此其化學侵蝕程度有所減小。同時，高質(zhì)量耐火磚的廣泛應用，也增強了抵抗化學侵蝕的能力。
（3）熱風爐本身受荷載作用。熱風爐是一種較髙的構(gòu)筑物，其高度一般在25?50m的范圍內(nèi)。蓄熱室格子耐火磚下部承受的大靜荷重0.8MPa，燃燒室下部襯體承受的靜荷重也達0.4?0.5MPa，爐頂拱腳耐火磚處承受的壓力為0.02?0.2 MPa。因此，在機械荷載和高溫作用下，耐火磚易發(fā)生收縮變形和產(chǎn)生裂紋，影響熱風爐的使用壽命。
熱風爐球頂?shù)男ㄐ文突鸫u，常溫下承受自重產(chǎn)生的荷重一般約為0.05?0.1MPa/cm2。當然，直徑越大，荷重也越大，但對直徑達12m的大型熱風爐，常溫下的荷重也不很大。然而，當溫度升高時，楔形耐火磚的內(nèi)側(cè)膨脹大，外側(cè)膨脹小，外側(cè)的耐火磚磚縫變大和脹開，因耐火磚的膨脹引起應力集中于內(nèi)側(cè)，結(jié)果造成結(jié)構(gòu)變形、塌陷和磚的脫落損壞。熱風爐的溫度越高，容積越大，此種現(xiàn)象越嚴重。
蓄熱式熱風爐的正常工作，要求其設備系統(tǒng)中的各閥門不斷進行開關狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，對各種煤氣和空氣的流量和壓力要進行連續(xù)的調(diào)節(jié)，故熱風爐設備的傳動和控制系統(tǒng)是重要的組成部分。簡單的是手動操作，廣泛采用的是電動，還發(fā)展了液壓傳動、氣動等操作設備。
熱風爐在工作中受到以下幾方面作用。
（1）熱風爐在加熱狀態(tài)時，燃燒室的溫度很高，爐頂溫度可達到1500?1560℃， 從拱頂沿爐墻和格子耐火磚向下，溫度逐漸降低；送風時，高速冷風從蓄熱室底部吹進，并逐漸被加熱。因此，熱風爐爐襯的耐火磚和格子耐火磚室經(jīng)常受到急冷急 熱變化的作用，即受到熱應力作用。這樣可導致耐火磚出現(xiàn)裂紋、開裂和剝落，特別是內(nèi)燃式熱風爐的爐墻，易發(fā)生砌體的松動和傾倒，甚至造成“短 路”而被動停爐檢修。因此，內(nèi)燃式熱風爐的爐墻是熱 風爐的一個薄弱環(huán)節(jié)。
（2）受到堿金屬的侵蝕。在煤氣和助燃空氣中，含有一定數(shù)量的堿性氧化物，燃燒后的灰分中含有20%的氧化鐵、20%的氧化鋅和10%的堿性氧化物。這些物質(zhì)的絕大部分是排出爐外的，但少數(shù)成分粘附在砌體表面，并向耐火磚內(nèi)部滲透，日積月累，其深度可達20mm左 右。這些物質(zhì)與耐火磚發(fā)生化學反應，形成堿性鋁代硅酸鹽，使耐火磚的體積變化導致組織破壞，發(fā)生龜裂，降低了強度和高溫使用性能。特別是在蓄熱室上部，這 種化學侵蝕作用較突出。在含塵量和操作溫度一定時，若采用粘土磚，則反應生成物熔融溫度較低，在耐火磚表面形成玻璃質(zhì)薄 層，并通過毛細管向內(nèi)部縱深擴散，侵蝕深度較大；若采用高鋁耐火磚時，則生成物熔融溫度較高，且粘附在耐火磚的表面，不斷長大；采用硅磚時，反應生成物易揮發(fā)，磚表面光滑，受侵蝕較少。另外，因格子磚處于 四面加熱狀態(tài)之中，受化學侵蝕的程度比爐墻襯體大一些。
近年來，由于采用新式煤氣清洗設備，煤氣含塵量降低到10mg/ m3以下，因此其化學侵蝕程度有所減小。同時，高質(zhì)量耐火磚的廣泛應用，也增強了抵抗化學侵蝕的能力。
（3）熱風爐本身受荷載作用。熱風爐是一種較髙的構(gòu)筑物，其高度一般在25?50m的范圍內(nèi)。蓄熱室格子耐火磚下部承受的大靜荷重0.8MPa，燃燒室下部襯體承受的靜荷重也達0.4?0.5MPa，爐頂拱腳耐火磚處承受的壓力為0.02?0.2 MPa。因此，在機械荷載和高溫作用下，耐火磚易發(fā)生收縮變形和產(chǎn)生裂紋，影響熱風爐的使用壽命。
熱風爐球頂?shù)男ㄐ文突鸫u，常溫下承受自重產(chǎn)生的荷重一般約為0.05?0.1MPa/cm2。當然，直徑越大，荷重也越大，但對直徑達12m的大型熱風爐，常溫下的荷重也不很大。然而，當溫度升高時，楔形耐火磚的內(nèi)側(cè)膨脹大，外側(cè)膨脹小，外側(cè)的耐火磚磚縫變大和脹開，因耐火磚的膨脹引起應力集中于內(nèi)側(cè)，結(jié)果造成結(jié)構(gòu)變形、塌陷和磚的脫落損壞。熱風爐的溫度越高，容積越大，此種現(xiàn)象越嚴重。
綜上所述，熱風爐砌體受1200?1350℃的高溫作用、熱交換過程中溫度急劇變化的作用；高爐煤氣帶人灰塵的化學侵蝕作用；燃燒氣體的沖刷作用；機械荷載作用等。所以，人們在選擇熱風爐用耐火磚時，總體要求是：蠕變率小，熱容量大，高溫強度及熱穩(wěn)定性好，具有良好的抗熱震性。
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