加热炉常用耐火砖

 

 

 

粘土砖的材料是烧制后A12O3+TiO2含量在30%以上的耐火粘土，其碱性金属和碱性金属的氧化物和氧化铁的含量尽可能少，一般约占5~7%。耐火粘土的耐火性在1580℃以上。粘土材料可以通过烧制、破碎、原料(参与软粘土作为联系剂)、约束成型、单调、烧制等工序制作产品的耐火砖。

粘土砖归属于弱酸性耐火资料。由于化学构成的不稳定规模大，生产方法不同，烧成温度的不同，粘土砖的性质变化大。一般粘土砖按组成中Al2O3含量的多少分为（NZ）140、（NZ）135、（NZ）130三种商标。粘土砖的耐火性在1600℃以上，但荷载软化的初期温度低，只有1250-1300℃，荷载软化的初期温度和终止温度(fflJ40%变形温度)的间隔大，该间隔约为200-250℃。粘土砖的性质非常重要，粘土砖具有不太高的耐火性，但仍适用于许多高温热工设备。粘土砖耐急冷热性好，850℃水冷次数可达10-25次。粘土砖可以抵抗弱酸性渣腐蚀，对碱性渣的抵抗力稍差，添加Al2O3的含量，可以提高抗碱性渣的才能。

 

粘土砖材质丰富，制制造技能简单，成本低，广泛应用于各种加热炉和热处理炉的炉体、烟道、烟囱、馀热运用设备和等。

 

高铝砖是含有Al2O348%以上的硅酸铝制品。根据矿产构成的不同，高的产品分为刚玉质、莫来石一刚玉质和硅线石质三种。刚玉质量产品的AI2O3含量在95%以上，基础矿产为刚玉(A12O3)，为天然或人工刚玉，也有电熔刚玉产品。莫来石一刚玉制品的基础矿产是莫来石(3A12O32SiO2)，其他是刚玉和玻璃相、硅线石质。

 

质量材料为硅线石(Al2O3SiO2)，基础矿产质量为莫来石和玻璃相。工业上多使用莫来石和硅石的高铝砖。随着Al2O3含量的增加和玻璃相的减少，产品的耐火性和耐急冷热性得到了提高，耐渣性特别是酸性渣的抵抗力得到了提高。

 

高铝砖的要材料是高铝矾，其间含有的矿产以水铝石、波美石、高岭石为主。高铝矾经烧制，各矿产在不同温度下改为刚玉和莫来石晶体。在1400-1500℃的温度下，刚玉和石英二次联系不上石化，晶体发育成长。在高铝熟悉中加入软生粘土作为联系剂。高铝砖的生产技能与粘土砖等新密耐火材料的基础相同。

 

高铝砖的主要成分AL2O3是两性氧化物，耐酸性和碱性渣腐蚀，耐氧化铁皮腐蚀。因此，常用于构筑均热炉底、下部炉壁、废气出口的拱门，在连续加热炉中，炉底、炉壁、口砖、天花板可以用高铝砖构筑。高铝砖也常用作格子砖，建造蓄热室。

 

 

硅砖是含有Si0293%以上硅质等新型耐火材料。材料为石英岩，添加适当的矿化剂(FeO、CaO等)和联系剂(石灰乳和纸浆废液等)，在1350-1430℃烧成。SiO2在加热烧成过程中发生混乱的晶体变化，伴随着体积的变化。在终的烧制品中，先变更为鳞石英和方石英晶体和少量非晶体的石英玻璃，这些晶体的变更需要矿化剂，需要很长时间。残留的卢石英量越少越好。残留的β石英量越多，砖在运用中体积越不稳定。几种不同晶体型石英的真正比重各不相同，经过测量产品的真正比重，可以区分石英晶体型的变更是否完整。真正的比重越小，表化越完整，运用时高温体积的稳定性越好。因此，硅砖的质量指标包括真正的比重，一般硅砖的真正比重在2.38-2.4以下。

 

硅胶砖在各种耐火砖总量中所占的比例约为3-7%。连续加热炉用于构筑炉拱，有时只构筑高温加热段和平均热段，预热段仍用砖砌。均热炉用于砌筑墙壁的中段，其负荷柔软点高，上部开口部温度不牢固，下部接近炉底部容易被碱性渣腐蚀，不适合选择硅砖。硅胶砖还用于构筑蓄热室上层的格子砖。

 

 

镁砖是MgO在80-85%以上，以方镁石为主要矿产构成的耐火资料。镁砖的材料主要是镁矿，其基础成分为MgC03，经过高温烧成后成为烧结镁石，破碎成一定粒度后成为烧结镁砂(也称为冶金镁砂)。镁砂作为补炉资料，广泛应用于制作材料，包括杂质少的镁砂，作为制作镁砖的材料。自然界菱镁矿成本低，我国储量和产量居国际前列。许多缺乏菱镁矿的依靠海水制镁砂，成本高。

 

镁砖按其生产技能分为烧结镁砖和化学联系镁砖。烧结镁砖是通过死烧、粒子巨细配合适当的镁砂，参加卤水(MgCl2水溶液)和亚硫酸纸浆废液作为联系剂，加压成型，在1550-1650℃的高温下烧结。在烧制过程中，镁石中的杂质和参与物生成液相，粘结方镁石。化学联系镁砖不经过烧成工序，将烧结镁砂按粒度比例配后，参加适当的矿化剂和联系剂，约束成型，单调是产品。

 

化学联系镁砖强度低，功能不如烧结镁砖，但价格便宜，不及烧结镁砖价格的一半。用于功能要求不高的部位，如加热炉和均热炉底部。镁砖归属于碱性耐火资料，对碱性熔渣具有较强的抵抗才能，但不能抵抗酸性熔渣的腐蚀，在1600℃的高温下，与硅砖、粘土砖甚至高铝砖接触都能产生反响。MgO的熔点高达2800℃，镁砖的耐火性在2000℃以上，但其负荷软化点低，只需1500-1550℃。这是因为方镁石的结晶周围是低熔点的钙镁橄榄石(CaOMgOSiO2)和玻璃粘在一起，方镁石不构成连续的结晶网，负荷变形温度低，初步软化到40%变形的温度间隔小，只有30-50℃。镁砖的热稳定性也很差，急冷急热时简单崩溃是镁砖破损的要因素。

 

为了改善镁砖的热稳定性和高温强度，参与工业氧化铝粉，可以制作用镁尖结晶石联系的镁铝砖，成功地作为高温屋顶资料使用，也可以作为炉子有碱性熔渣腐蚀的部分使用。烧结镁砂中参与不同量的铬铁矿，可制成镁铬砖、铬镁砖。加热炉和均热炉有时用于将镁砖与硅砖或粘土砖隔离，以防止这些砖在高温下相互作用。国外这种砖在钢铁工业中占据位，中国根据成本特征先开展镁铝砖。

 

 

碳化硅(SiC)是人工矿产，材料为硅和焦炭，由2000℃以上的高温电炉组成，碳化硅耐火资料分为三类:(1)与粘土等氧化物联系的产品(2)与氮化物联系的产品(3)利用碳化硅的再结晶作用，加压成型自己联系的产品。其间常用的是粘土联系产品，我国现在生产和选择的是这个。

 

火炉式加热炉主要由炉筒、炉头、炉管、烟管、油水分配管、烟筒、烟囱、鞍式支架和各接口管等组成。燃烧燃料时，形成高温烟气并放出热量，高温烟气产生的热量通过火管或对流管，以热传导、辐射、对流等方式，向炉内介质传递，使其达到工艺过程要求。

 

燃烧炉多在焚烧器侧火管入口处铺设1.2~2.4m长的耐火砖，燃料燃烧时，陶瓷纤维毯在耐火砖表面产生大量的热能，将热能向外传递，形成隔着耐火砖近的火管热强度过高，局部过热，起氧化作用，轴向弯曲，径向凹陷等变形。

 

目前，中转站遍及采用自放水工艺，泥沙从放水管道进入加热炉，在被加热介质的对流作用下，炉内泥沙不断搅动，后落在火管和烟管顶部。

 

加热炉大修时可发现加热炉火管上的泥沙厚度达到150mm以上，尤其是在火管温度较高的地区(耐火砖外100~500mm)，泥沙厚度大。这样，必然形成炉内传热效率下降，局部过热，鼓包、穿孔随时都会发生。

 

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