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热风炉炉衬毁损原理

作者: 超级管理员 发布时间:2022-07-27 16:32:15 点击量:445

热风炉炉衬毁损原理,在含尘量和工作温度一定时,选用粘土砖则反应生成物熔融温度比较低,在砖表层产生玻璃质薄层,并通过毛细管向里面纵深蔓延,腐蚀深度比较大;蓄热室格子砖底部承受的最高静荷重达 8 公斤 / 厘米,燃烧室底部衬体承受的静荷重也达 4~5 公斤 / 厘米,炉顶拱脚砖处承受的压力为 02~20 公斤 / 厘米 2 在机械设备载荷和持续高温作用下,砖砌体产生收缩形变和产业裂痕,危害热风炉的使用寿命。

热风炉构造型式不一样,炉衬毁损状况也有差异。内燃式热风炉容易毁损的部位是隔断墙,外燃式热风炉则是两室拱顶以及过桥位置。毁损根本原因主要有以下三点:

1 )热应力的作用。热风炉是热交换器。加热时,燃烧室温度非常高,炉顶温度可以达到 1500~1560℃ 。从拱顶沿炉墙和格子砖往下,温度慢慢下降;送风时,高速冷风从蓄热室底端吹进,并逐渐被加热。因而,热风炉炉衬和格子砖室常常处在急冷急热转变当中,受热应力作用,造成砌体产生裂痕、裂开和脱落,尤其是内燃式热风炉的隔断墙,容易产生砌体的松脱和倾倒,其至造成 短路故障 而被迫停炉维修。

当结构设计不科学或操作不当时,热应力的毁坏的作用更高。比如,加热周期时间太长,底端格子砖和炉墙温度过高,送风时温度下降,即冷热交替温度差太大,造成耐火砖砌体裂开,炉箅子形变,乃至支柱挪动。

2 )化学侵蚀作用。在燃气和助燃空气里,带有一定数量的碱性氧化物,燃烧后的灰分中含有 20% 的氧化铁、 20% 的氧化锌和 10% 的碱性氧化物(主要是氧化钾)这些物质的绝大部分是排出炉外的,但少数成份仍黏附在砌体表层,并向砖砌体里面渗入,成年累月,其深度可以达到 20 毫米上下。与此同时,这些物质还和耐火砖组分产生化学变化,产生减性铝代硅酸盐,使砖的体积转变,造成组织毁坏,产生开裂,下降强度和持续高温应用性能。

理应明确指出,在蓄热室上端,化学侵蚀作用较严重,其毁损程度因含尘量、工作温度和材质的不一样而不同。在含尘量和工作温度一定时,选用粘土砖则反应生成物熔融温度比较低,在砖表层产生玻璃质薄层,并通过毛细管向里面纵深蔓延,腐蚀深度比较大;选用高铝砖时,则生成物熔融温度比较高,且黏附在砖的表面,不断长大;选用硅砖时,反应生成物容易挥发,砖表面光滑,受腐蚀偏少。此外,因格子砖处在四边加热状态中,受化学腐蚀的程度比炉墙衬体大一些。

近些年,因为选用新型燃气清洗机械,使燃气含尘量降低到 10 毫克 / ³ 以内,因此其化学腐蚀程度有一定的减少。与此同时,高品质耐火砖的普遍选用,也提升了抵御化学腐蚀的能力。

3) 机械设备载荷的作用。热风炉是一类较高的建筑物。蓄热室格子砖底部承受的最高静荷重达 8 公斤 / 厘米,燃烧室底部衬体承受的静荷重也达 4~5 公斤 / 厘米,炉顶拱脚砖处承受的压力为 0.2~2.0 公斤 / 厘米 2 在机械设备载荷和持续高温作用下,砖砌体产生收缩形变和产业裂痕,危害热风炉的使用寿命。

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图为热风炉燃烧室砖砌体的收缩量。从图中看出,在燃烧室 12~20 米的区域内,收缩量最大,这是由于温度与荷载共同作用的结果。一般来说,灰缝的收缩量较大。若只考虑耐火砖砌体本身的收缩,在使用 10 个月和 4 年时,其收缩量分别为 0 . 4% 1 . 1% ,即随着使用时间的延续,砖砌体本身收缩量也随之增大。

根据热风炉炉衬损毁机理的分析,各国选择耐火材料时非常重视高温蠕变性能、导热性和比热。同时,温度变化较剧烈的部位衬里,应选择热震稳定性优良的耐火材料。



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