加熱爐耐火磚的選擇及要求介紹

錨固磚布置加熱爐側(cè)墻

在加熱爐側(cè)墻錨磚的布置上，我們借鑒了以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)施工過程中的問題，將傳統(tǒng)的矩形布置改為梅花布置。

結(jié)構(gòu)表面錨固力產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)比矩形布置產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)均勻。這是因?yàn)閳D紙中的A和B是結(jié)構(gòu)表面四個(gè)錨磚的中點(diǎn)。如果你想要霹靂，你需要RA=RB。此時(shí)，矩形錨磚的中心距為√2RA，梅花錨磚的中心距為2RB，2RB>√2RA，這表明當(dāng)A和B獲得相同的正應(yīng)力時(shí)，梅花布置形式的錨轉(zhuǎn)間距大于矩形布置。相反，當(dāng)兩種形式的布置間距相等時(shí)，梅花布置可以使錨磚均勻。

 

加熱爐體中耐火材料的應(yīng)用爐體由爐壁、爐底和爐頂組成。爐的一邊端壁安裝有一端燒嘴，均熱端壁上有出料門，另一側(cè)端的壁上有料門。側(cè)燒嘴有時(shí)安裝在加熱段側(cè)壁上，除了爐門和入口外，推鋼爐底由均熱床、水冷管滑道或陶瓷滑軌磚組成，步進(jìn)爐底包括固定梁(底板)和步進(jìn)梁。爐底是指磚砌或不定形耐火材料制成的實(shí)爐底。爐頂分為拱頂和平頂。由于爐頂溫度高、風(fēng)流沖刷、熱應(yīng)力等因素影響，尤其是均熱段爐頂容易損壞，這是整個(gè)爐體存在的一個(gè)弱點(diǎn)。因此，爐頂?shù)氖褂脡勖砑訜釥t的使用壽命。

加熱爐耐火材料的選擇是根據(jù)爐的結(jié)構(gòu)來(lái)選擇的。根據(jù)建筑材料可將加熱爐襯分為磚、纖維爐和非定型材料爐村。爐襯一般由耐火磚和保溫耐火磚組成，分別由耐火材料和保溫材料砌成。因其結(jié)構(gòu)不同于鉛鋅封閉鼓風(fēng)爐，在采用粘土隔熱耐火磚或耐火纖維砌筑時(shí)，由于用于連續(xù)吹風(fēng)爐結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)，其導(dǎo)熱性能較低，又有耐火隔熱功能，因此可用作隔熱層。一些特殊的爐襯，如真空加熱爐工作室，只砌筑耐火層。

 

加熱爐及冶金廠其它高溫設(shè)備的砌筑，都離不開耐火材料，在冶金工業(yè)中所用耐火材料占總產(chǎn)量的60%-70%。

 

加熱爐耐火材料的性能如下

(1)在高溫條件下使用時(shí)，不得軟化或熔化，即應(yīng)有一定的耐火性能；規(guī)定耐火限為1580℃，低于該溫度不屬于耐火材料；

(2)能承受結(jié)構(gòu)的建筑荷載和作用應(yīng)力，在高溫下不會(huì)失去結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

(3)高溫下體積穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生過大的膨脹應(yīng)力和收縮裂縫；

(4)當(dāng)溫度急劇變化時(shí)，不會(huì)造成破壞；

(5)對(duì)熔融金屬、爐渣、氧化鐵皮、爐氣的侵蝕有一定的抵抗作用，即化學(xué)穩(wěn)定性好；

(6)具有良好的耐磨性和抗震性能；

用塑料、澆注料等非定型耐火材料替代耐火磚是加熱爐耐火材料的主要發(fā)展方向。它具有施工方便、避免施工中磚型多等點(diǎn)。施工方法易于掌握，不需要專門的技術(shù)人員，施工時(shí)粉塵少。耐剝落性好，可用于操作條件惡劣的部位。爐內(nèi)形狀復(fù)雜，如出料口、爐頂下壓等，用磚塊容易損壞，用塑料整體搗制，使用壽命長(zhǎng)。

 

加熱爐用耐火材料的分類

加熱爐及冶金廠其它高溫設(shè)備的砌筑，都離不開耐火材料，在冶金工業(yè)中所用耐火材料占總產(chǎn)量的60%-70%。加熱爐耐火材料的性能有以下要求:(1)在高溫條件下使用時(shí)，不應(yīng)軟化或熔化，即應(yīng)具有一定的耐火性；規(guī)定耐火性的低限為1580℃，低于此溫度不屬于耐火材料(2)能承受結(jié)構(gòu)的建筑荷載和運(yùn)行中的作用應(yīng)力，在高溫下不會(huì)失去結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(3)高溫下體積穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生過大的膨脹應(yīng)力和收縮裂縫(4)當(dāng)溫度發(fā)生急劇變化時(shí)，不會(huì)造成開裂和損壞。耐火材料可根據(jù)其不同的特點(diǎn)進(jìn)行分類：(1)耐火性可分為：普通耐火材料。

耐火性1580~1770℃；耐火材料。

耐火性1770~2000℃；特殊耐火材料。

耐火性高于2000℃。(2)根據(jù)產(chǎn)品形狀可分為塊狀耐火材料(也可分為標(biāo)準(zhǔn)磚、異形磚和特殊產(chǎn)品)；不定形耐火材料(如耐火混凝土、耐火塑料、耐火纖維等。(3)根據(jù)材料的化學(xué)礦物組成可分為:1)硅制品:

硅磚含SO2不少于93%；石英玻璃制品含SIO299%以上。2)硅酸鋁制品。

以SO2和Al2O3為分類標(biāo)準(zhǔn)；半硅磚。

含SiO2大于65%，Al2O3小于30%；粘土磚。

含Al2O330%~48%；高鋁磚。

含Al2O348%以上；高純高鋁磚剛玉磚，剛玉一莫來(lái)石磚等。鎂制品：鎂磚。

MgO85%以上，CaO3.5%以下；鎂鋁磚。

含MgO80%以上，Al2O35%~10%；鎂鉻磚。

含MgO48%以上，Cro38%以上；白云石磚。

含CaO40%以上，MgO30%以上；鎂硅磚。

MgO超過82%，SiO2不超過11%，CaO不超過2.5%；鎂炭磚。

MgO70%以上，C14%以上。4)鉻制品含有約30%的Cr2O3。5)碳產(chǎn)品和碳化硅產(chǎn)品6)鋯產(chǎn)品，含Zro2產(chǎn)品。

 

加熱爐組成及耐火材料

大型連續(xù)加熱爐是加熱鋼坯的高溫爐。加熱爐有很多種，但爐的結(jié)構(gòu)由爐頂、爐墻、爐底、煙道和換熱器組成。

根據(jù)連續(xù)加熱爐的加熱系統(tǒng)，加熱爐可分為預(yù)熱段(800~900℃)、加熱段(1100~1400℃)和平均熱段(1200~1300℃)。不同工作溫度的耐火材料也不同。

一．爐頂

中小型加熱爐的爐頂一般為拱頂結(jié)構(gòu)。大型現(xiàn)代加熱爐采用吊掛式平頂結(jié)構(gòu)。加熱爐的爐頂是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，其使用壽命是衡量爐壽命的標(biāo)志。

由于爐內(nèi)高溫度僅為1400℃左右，主要由粘土耐火材料組成。整個(gè)爐頂可用粘土磚砌筑，也可用澆注料或塑料制成。

高鋁耐火材料僅用于高溫重點(diǎn)部位，如高鋁磚或磷酸鹽高鋁澆注料。爐頂?shù)氖褂脡勖话阍?0年以上。為了減少散熱損失，可以在爐頂鋪一層保溫材料。

火爐頂反拱部分受熱應(yīng)力和氣體侵蝕，有時(shí)受拱坯沖擊，一般是用掛磚頂、耐火澆注料或塑料等材料制成。

二，爐墻

爐墻分為側(cè)墻和端墻。側(cè)墻工作襯為粘土磚，非工作層多為隔熱耐火磚?，F(xiàn)代大型加熱爐的側(cè)壁工作襯非工作層為粘土磚，外加輕質(zhì)磚保溫層，可用高鋁磚。為節(jié)約投資，耐火材料可根據(jù)溫度選擇。

近年來(lái)，耐火澆注料和耐火塑料被廣泛應(yīng)用于世界各國(guó)，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)能效果好。

三，爐底

爐底是指加熱鋼的總有效面積。加熱爐底部包括均熱床、預(yù)熱段和加熱段的滑軌支撐結(jié)構(gòu)。承受坯料的荷載、摩擦和振動(dòng)。高溫段也受到氧化鐵皮的侵蝕。

均熱床一般采用鎂磚或高鋁磚砌筑，或Al2O370%以上的熔鑄材料或與Zr02混合的鋁鋯材料。

加熱段爐底工作襯與預(yù)熱段相同，一般采用與側(cè)墻相同或相近的材料，一般為粘土磚。有時(shí)高鋁磚也可用于加熱段。爐底一般為實(shí)底?；烙刑蓟杌蛩涔埽蜩T鐵梁。

四，煙道

煙道內(nèi)襯通常由粘土磚或耐火澆注料砌塊或耐火澆注料蓋板制成。