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热风炉会用到哪些耐火砖,有什么特征?

发布时间:2021/12/21 16:39:26 点击率:

自20世纪80年代以来,热风炉的供气温度一直在上升,一般为1200℃~1250℃,而热风炉和蓄热室的上部高出200~300℃。在如此高的热负荷下,热风炉的上部一般采用硅砖或1400~1500℃的低蠕变高铝砖。



热风炉类型不断丰富和发展。根据燃烧室和蓄热室的不同形式,可分为内燃、外燃和顶燃外燃和顶燃。内燃热风炉已从半球炉顶热风炉发展到现在,改进的内燃热风炉(即霍戈文悬链线炉顶内燃热风炉),炉衬也有板墙、隔墙、关节砖炉顶;外燃热风炉也有几种;近年来,国内顶燃热风炉也采用卡鲁金(乌克兰),450m3以下,部分采用球热风炉(耐火球直径约40~60mm)。

耐火材料的主要特点是
(1)耐火性。
热风炉耐火材料必须具有较高的耐火性和荷载软化温度,特别是在高温荷载较大的部位,耐火材料应具有较高的耐火性和荷载软化温度;
(2)抗蠕变。
在选择热风炉耐火材料时,必须注意其抗蠕变指标,其蠕变温度应高于实际工作温度100℃。硅砖具有良好的抗蠕变性,适用于高温部位;粘土砖抗蠕变性差,一般仅用于中低温部位。
(3)体积稳定性。
耐火材料的热膨胀特性直接体现在砌体温度变化带来的体积变化上。在工作温度变化范围内,耐火材料的热膨胀系数应较小。
(4)导热性。
导热性好,热交换能力强,耐火材料具有良好的耐热冲击性。对于温度高、变化大的部位,应选择导热性好的材料;保温层耐火材料导热性差。
(5)热容量。
耐火材料具有较强的蓄热能力强,格子砖应采用热容量大的耐火材料。
(6)抗压强度。
热风炉蓄热室下部压力较大,应选用抗压强度高的耐火材料,如大高炉蓄热室下部常使用几层高铝砖。
下表列出了热风炉常用耐火材料的基本性质和使用部位。

热风炉耐火材料砌体结构
目前我国高温热风炉耐火材料砌体结构基本有两种(从高温区到低温区):
(1)硅砖-低蠕变高铝砖(中档)-高铝砖-粘土砖;
(2)低蠕变高铝砖(高档)-低蠕变高铝砖(中档)-高铝砖-粘土砖。
一些热风炉在使用低蠕变高铝砖的部位使用红柱石砖或硅线石砖。
从使用效果和投资成本来看,由于硅砖蠕变率低,高温下长期使用体积稳定,热稳定性好,耐火砖价格便宜,高温区域使用硅砖(球)较好。

热风炉耐火材料的性能要求
根据目前热风炉的使用情况,热风炉对蓄热材料的要求主要有以下几点(四点):
1)具有良好的体积稳定性,即在高温使用中不会因内部晶相结构的变化而永久膨胀和收缩,使蓄热砖和砌体具有良好的体积稳定性。
2)抗高温荷载蠕变性能好。
3)蓄热性能高,要求材料密度高,比热容高。
4)导热系数高,使蓄热砌体在换热器周期中以较高的速度和效率吸收热量。
热风炉的结构类型和损坏原始。热风炉是一种蓄热式热交换器,不断为高炉输送高温空气,是的。-立柱形结构,由内燃室和蓄热室组成。高25-50m,直径6-12m。有三种结构类型:内燃、外燃和顶燃。前两种是普通的。目前,我国大部分内燃热风炉都是内燃热风炉。内燃热风炉较容易损坏的部分是阴墙,外燃热风炉是两个房间的拱顶和过桥部分。
热风炉损坏的原因有很多,包括热应力(热风炉衬里和格子砖室在突然冷却和突然热变化中)。砌体裂纹、裂纹和剥落,特别是足内燃热风炉的隔墙,较有可能松动和倾倒砌体。甚至导致短路,被迫停止维护;化学侵蚀燃烧(燃烧产品小灰少附着在砖表面);机械载荷(格子砖强度大)、砌体变形、裂纹和损坏。
热风炉采用耐火材料和开发。热风炉耐火材料主要取决于热风温度。当风温低于900℃时,使用粘土砖;当风温为900-1100℃时,高铝砖和莫来石砖选择炉衬砖和格子砖;当风温高于110D℃时,选择高铝砖、莫来石砖和硅砖作为炉衬和格子砖。
风温升高后,高温部分炉衬、炉培、格子砖一般采用硅砖砌筑,低温部分仍采用粘土砖。我国内燃热风炉一般采用高铝砖和粘土砖砌筑,外燃热风炉高温部分采用硅砖砌筑,低温部分仍采用高铝砖和粘土砖。此外,不定形耐火材料正在逐渐用于热风炉。

耐火材料在热风炉其他部位的类型
耐火材料的其他部分是指热风管、热风阀、言语和烟囱,它们是输送热风和排放废气的热管和设施。每个高炉使用的3~4个热风炉共用一个烟囱,每个热风炉的工作由热风阀和烟道门控制。
(1)热风管用耐火材料。
包括送风支管、主管、高炉热风围管等。保温层内衬为70~300mm的粘土保温砖,工作层厚度为70~170mm,一般采用粘土砖砌筑,但高铝砖或莫来石砖应用于热风出口和总风管接口。高炉热风围栏和送风支管采用高铝水泥或磷酸盐耐火浇筑材料浇筑,使用寿命为1~3年。此外,热风管接头或转弯部分内衬采用耐火浇筑材料现场浇筑,整体数量好,使用效果好。
(2)热风阀采用耐火材料。
耐火砖在日本高炉热风炉中的性能和使用部位。
热风阀双面加热,也承受机械振动、磨损和温度变化引起的热应力,工作条件差。阀衬采用粘土砖或高铝砖砌筑,使用寿命为6~10个月。热风阀衬一般采用氧化铝水泥耐火浇筑预制件,使用寿命可达1.2~2.5年。
(3)烟道和烟囱的耐火材料。
烟道和烟囱是排放废气的通道。热风炉采用下排烟方式,每个热风炉设有烟道,废气通过总烟道从烟囱排出。烟道衬里通常用粘土砖砌成。烟囱一般采用混凝土浇筑或红砖砌筑,下衬以粘土砖为保护层。

热风炉耐火材料发展
过去,我国热风炉耐火材料主要为粘土砖,格子砖为片状平板砖,品种相对单一,基本满足当时800~900℃的风温要求。20世纪60年代,由于高炉吹风技术的应用,风温大大提高,热风炉高温部分开始采用高铝砖砌筑。格子砖也从板砖发展到整体穿孔砖,基本满足风温100~1100℃的要求。20世纪70年代,焦炉用硅砖移植并应用于热风炉,使热风炉的耐火材料达到了一个新的水平。20世纪80年代和90年代,热风炉耐火材料取得了新的进具体情况如下:
(1)开发开发低蠕变高铝砖;
(2)陶瓷喷涂料的应用;
(3)组合砖和异形耐火砖的应用;
(4)用耐火球代替格子砖的应用。
随着高温技术的发展,硅砖取代拱顶、上高温区蓄热室等高温部位的低蠕变高铝砖,热风管采用低蠕变高铝砖或红柱石砖。与此同时,热风炉用耐火砖开始用19或37孔格子砖取代传统的7和9孔砖。

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