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熱風爐爐襯毀損原理

作者:超級管理員 發布時間:2022-07-27 16:32:15 點擊量: 11

熱風爐爐襯毀損原理,在含塵量和工作溫度一定時,選用粘土磚則反應生成物熔融溫度比較低,在磚表層產生玻璃質薄層,并通過毛細管向里面縱深蔓延,腐蝕深度比較大;蓄熱室格子磚底部承受的最高靜荷重達8公斤/厘米,燃燒室底部襯體承受的靜荷重也達4~5公斤/厘米,爐頂拱腳磚處承受的壓力為02~20公斤/厘米2在機械設備載荷和持續高溫作用下,磚砌體產生收縮形變和產業裂痕,危害熱風爐的使用壽命。

熱風爐構造型式不一樣,爐襯毀損狀況也有差異。內燃式熱風爐容易毀損的部位是隔斷墻,外燃式熱風爐則是兩室拱頂以及過橋位置。毀損根本原因主要有以下三點:

1)熱應力的作用。熱風爐是熱交換器。加熱時,燃燒室溫度非常高,爐頂溫度可以達到1500~1560℃。從拱頂沿爐墻和格子磚往下,溫度慢慢下降;送風時,高速冷風從蓄熱室底端吹進,并逐漸被加熱。因而,熱風爐爐襯和格子磚室常常處在急冷急熱轉變當中,受熱應力作用,造成砌體產生裂痕、裂開和脫落,尤其是內燃式熱風爐的隔斷墻,容易產生砌體的松脫和傾倒,其至造成短路故障而被迫停爐維修。

當結構設計不科學或操作不當時,熱應力的毀壞的作用更高。比如,加熱周期時間太長,底端格子磚和爐墻溫度過高,送風時溫度下降,即冷熱交替溫度差太大,造成耐火磚砌體裂開,爐箅子形變,乃至支柱挪動。

2)化學侵蝕作用。在燃氣和助燃空氣里,帶有一定數量的堿性氧化物,燃燒后的灰分中含有20%的氧化鐵、20%的氧化鋅和10%的堿性氧化物(主要是氧化鉀)這些物質的絕大部分是排出爐外的,但少數成份仍黏附在砌體表層,并向磚砌體里面滲入,成年累月,其深度可以達到20毫米上下。與此同時,這些物質還和耐火磚組分產生化學變化,產生減性鋁代硅酸鹽,使磚的體積轉變,造成組織毀壞,產生開裂,下降強度和持續高溫應用性能。

理應明確指出,在蓄熱室上端,化學侵蝕作用較嚴重,其毀損程度因含塵量、工作溫度和材質的不一樣而不同。在含塵量和工作溫度一定時,選用粘土磚則反應生成物熔融溫度比較低,在磚表層產生玻璃質薄層,并通過毛細管向里面縱深蔓延,腐蝕深度比較大;選用高鋁磚時,則生成物熔融溫度比較高,且黏附在磚的表面,不斷長大;選用硅磚時,反應生成物容易揮發,磚表面光滑,受腐蝕偏少。此外,因格子磚處在四邊加熱狀態中,受化學腐蝕的程度比爐墻襯體大一些。

近些年,因為選用新型燃氣清洗機械,使燃氣含塵量降低到10毫克/3以內,因此其化學腐蝕程度有一定的減少。與此同時,高品質耐火磚的普遍選用,也提升了抵御化學腐蝕的能力。

3)機械設備載荷的作用。熱風爐是一類較高的建筑物。蓄熱室格子磚底部承受的最高靜荷重達8公斤/厘米,燃燒室底部襯體承受的靜荷重也達4~5公斤/厘米,爐頂拱腳磚處承受的壓力為0.2~2.0公斤/厘米2在機械設備載荷和持續高溫作用下,磚砌體產生收縮形變和產業裂痕,危害熱風爐的使用壽命。

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圖為熱風爐燃燒室磚砌體的收縮量。從圖中看出,在燃燒室12~20米的區域內,收縮量最大,這是由于溫度與荷載共同作用的結果。一般來說,灰縫的收縮量較大。若只考慮耐火磚砌體本身的收縮,在使用10個月和4年時,其收縮量分別為0.4%1.1%,即隨著使用時間的延續,磚砌體本身收縮量也隨之增大。

根據熱風爐爐襯損毀機理的分析,各國選擇耐火材料時非常重視高溫蠕變性能、導熱性和比熱。同時,溫度變化較劇烈的部位襯里,應選擇熱震穩定性優良的耐火材料。



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