熱風(fēng)爐不同部位耐火材料選擇及使用情況
耐火材料的應(yīng)用在熱風(fēng)爐中有著十分重要的地位,熱風(fēng)爐依據(jù)溫度的不同可以劃分多個溫度區(qū)域,而不同特性的耐火材料,可以采取組合應(yīng)用的方式進行砌筑。了解耐火材料性能及其使用方法,選取合理的搭配方式,不僅滿足熱風(fēng)爐日常使用需求,還能提高經(jīng)濟效益。
高溫區(qū)域耐火材料的選擇
在熱風(fēng)爐中,拱頂與格子磚上部作為高溫區(qū)域,常年溫度控制在1500℃以下,而以其周邊區(qū)域為燃料燃燒的主要空間,高溫段要求此區(qū)域長時間保證溫度的穩(wěn)定性,降低整體溫度波動。
早期熱風(fēng)爐高溫區(qū)耐火材料一般使用高鋁磚,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,熱風(fēng)爐規(guī)模也在不斷擴大,爐內(nèi)使用溫度逐步升高,但是高鋁磚無法在長期高溫狀態(tài)下保持穩(wěn)定工作,硅磚成為近些年來熱風(fēng)爐高溫區(qū)域主要選擇的耐火材料,特別是外燃式熱風(fēng)爐與帶有拱頂?shù)膬?nèi)燃式熱風(fēng)爐,針對高鋁磚與硅磚所體現(xiàn)的應(yīng)用差別極為明顯。
高溫工作下性能穩(wěn)定是硅磚的自身所具有的優(yōu)勢,而較大的熱導(dǎo)率、較低的高溫蠕變率使得硅磚成為現(xiàn)階段熱風(fēng)爐中較為理想的耐高溫材料。拱頂與高溫段墻磚是硅磚在熱風(fēng)中的主要應(yīng)用部分,其他區(qū)域可以選用組合磚代替硅磚以降低經(jīng)濟成本。
作為酸性耐火材料的硅磚有著較強的抗酸性渣滓侵蝕的能力,但其缺點則在于無法抵抗堿性渣滓。硅磚耐火材料自身所具有的耐火度完全符合熱風(fēng)爐高溫區(qū)溫度,但因硅磚屬于高低型晶體轉(zhuǎn)變,無法適用于溫度驟變的環(huán)境中。
因此在熱風(fēng)爐拱頂上部,采用硅磚砌筑,不僅能夠減輕整體質(zhì)量,還能夠保證熱風(fēng)爐大型拱頂?shù)姆€(wěn)定性
高中溫過渡區(qū)域耐火材料的選擇
在熱風(fēng)爐燃燒室的中溫區(qū)域,溫度長時間保持在1100℃以下,作為高溫與低溫的過渡地帶,該部位的耐火材料通常選用高檔紅柱石磚或者高鋁磚。
燃燒器頂部依據(jù)內(nèi)、外燃式熱風(fēng)爐的不同,使得在熱風(fēng)出口位置也各不相同,通常在燃燒器熱風(fēng)出口處采用高鋁磚。高鋁磚屬于復(fù)合性耐火磚,依據(jù)原料化學(xué)含量不同,所劃分的種類及使用范圍也各不相同,而這也造成其特性存在較大差別。低蠕變高鋁磚的原料以鋁礬土、電熔剛玉、電熔莫來石為主要原料生產(chǎn)而成的,有高溫蠕變小、抗侵蝕性強、熱震穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
紅柱石有著良好的高溫性能與高鋁磚、莫來石磚相比其抗高溫蠕變性優(yōu)勝于前兩者,不僅如此,紅柱石磚還具有較強的抗熱震性,作為熱風(fēng)爐耐火材料中低溫段較為理想的材料,以其自身所具有的低蠕變特性有效控制自身體積。紅柱石作為紅柱石磚的重要原材料,其在石磚的整體比例中所占比例極大,而若制成復(fù)合性磚則需要添加其他輔料。
低溫區(qū)域耐火材料的選擇
熱風(fēng)爐低溫區(qū)域的溫度控制在900℃以下,因此在低溫區(qū)域的蓄熱室與燃燒室下部的耐火材料多以粘土磚為主。
在熱風(fēng)爐最底層位置應(yīng)用普通粘土磚,并在其之上選用低蠕變粘土磚,保證溫度梯度得以有效過渡,交替變化的溫度對蠕變系數(shù)有著較為嚴(yán)格的要求,作為熱風(fēng)爐底部的承重部位,低蠕變粘土磚具有良好的耐壓強度特性。
內(nèi)燃式、外燃式、頂燃式作為熱風(fēng)爐在發(fā)展階段中所經(jīng)歷的三種主要模式,其能夠在現(xiàn)有工作中實現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換。而以有效措施延長熱風(fēng)爐的使用年限,則需要合理搭配耐火材料,以保證各級區(qū)域充分發(fā)揮自身作用,在節(jié)約資源的同時實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。






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