加熱爐用于石油、化工、冶金、機械、建材等行業(yè)。熱爐常用的耐火材料有:礦渣水泥、低水泥、磷酸鹽耐火磚、莫來石、輕質(zhì)、防干渣、自流平澆注料等。
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)計經(jīng)驗和現(xiàn)場施工過程中的問題,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)力場比矩形布置產(chǎn)生的應(yīng)力場均勻。這是因為圖紙中的A和B是結(jié)構(gòu)表面四個錨磚的中點。如果你想要霹靂,你需要RA=RB。此時,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,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,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,這是整個爐體存在的一個弱點。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,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,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,在高溫下不會失去結(jié)構(gòu)強度;
(3)高溫下體積穩(wěn)定,不會產(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,不會造成破壞;
(5)對熔融金屬、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。施工方法易于掌握,不需要專門的技術(shù)人員,施工時粉塵少。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。
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,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)的建筑荷載和運行中的作用應(yīng)力,在高溫下不會失去結(jié)構(gòu)強度(3)高溫下體積穩(wěn)定,不會產(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,不會造成開裂和損壞。耐火材料可根據(jù)其不同的特點進(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,耐火澆注料和耐火塑料被廣泛應(yīng)用于世界各國,使用壽命長,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。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。有時高鋁磚也可用于加熱段。爐底一般為實底。滑道有碳化硅或水冷管,或鑄鐵梁。
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。