加熱爐用于石油、化工、冶金、機械、建材等行業。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、防干渣、自流平澆注料等。
錨固磚布置加熱爐側墻
在加熱爐側墻錨磚的布置上,我們借鑒了以往的設計經驗和現場施工過程中的問題,將傳統的矩形布置改為梅花布置。
結構表面錨固力產生的應力場比矩形布置產生的應力場均勻。這是因為圖紙中的A和B是結構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A和B獲得相同的正應力時,梅花布置形式的錨轉間距大于矩形布置。相反,當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,另一側端的壁上有料門。側燒嘴有時安裝在加熱段側壁上,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,步進爐底包括固定梁(底板)和步進梁。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、風流沖刷、熱應力等因素影響,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,爐頂的使用壽命代表加熱爐的使用壽命。
加熱爐耐火材料的選擇是根據爐的結構來選擇的。根據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。因其結構不同于鉛鋅封閉鼓風爐,在采用粘土隔熱耐火磚或耐火纖維砌筑時,由于用于連續吹風爐結構中的結構,其導熱性能較低,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備的砌筑,都離不開耐火材料,在冶金工業中所用耐火材料占總產量的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,即應有一定的耐火性能;規定耐火限為1580℃,低于該溫度不屬于耐火材料;
(2)能承受結構的建筑荷載和作用應力,在高溫下不會失去結構強度;
(3)高溫下體積穩定,不會產生過大的膨脹應力和收縮裂縫;
(4)當溫度急劇變化時,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,即化學穩定性好;
(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。爐內形狀復雜,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備的砌筑,都離不開耐火材料,在冶金工業中所用耐火材料占總產量的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,不應軟化或熔化,即應具有一定的耐火性;規定耐火性的低限為1580℃,低于此溫度不屬于耐火材料(2)能承受結構的建筑荷載和運行中的作用應力,在高溫下不會失去結構強度(3)高溫下體積穩定,不會產生過大的膨脹應力和收縮裂縫(4)當溫度發生急劇變化時,不會造成開裂和損壞。耐火材料可根據其不同的特點進行分類:(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)根據產品形狀可分為塊狀耐火材料(也可分為標準磚、異形磚和特殊產品);不定形耐火材料(如耐火混凝土、耐火塑料、耐火纖維等。(3)根據材料的化學礦物組成可分為: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為分類標準;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)碳產品和碳化硅產品6)鋯產品,含Zro2產品。
加熱爐組成及耐火材料
大型連續加熱爐是加熱鋼坯的高溫爐。加熱爐有很多種,但爐的結構由爐頂、爐墻、爐底、煙道和換熱器組成。
根據連續加熱爐的加熱系統,加熱爐可分為預熱段(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構。大型現代加熱爐采用吊掛式平頂結構。加熱爐的爐頂是一個薄弱環節,其使用壽命是衡量爐壽命的標志。
由于爐內高溫度僅為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。爐頂的使用壽命一般在10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
爐墻分為側墻和端墻。側墻工作襯為粘土磚,非工作層多為隔熱耐火磚。現代大型加熱爐的側壁工作襯非工作層為粘土磚,外加輕質磚保溫層,可用高鋁磚。為節約投資,耐火材料可根據溫度選擇。
近年來,耐火澆注料和耐火塑料被廣泛應用于世界各國,使用壽命長,節能效果好。
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、預熱段和加熱段的滑軌支撐結構。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熱段相同,一般采用與側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。