热风管道组合耐火砖的砌筑

 

热空气管路组合耐火砖一般采用标准耐火砖砌筑，内层为粘土砖或高铝砖，内层为石灰砖。热空气管道常发生窜风，烧红等事故。热空气炉出口、热空气支管与热风管连接处、热空气支管与环管连接处，以及膨胀剂管连接处构造复杂，易造成砖缝变形、膨胀剂管受热不完全密合、膨胀剂砖脱落等。在休风期，采用灌浆方法对临时措施进行补救，但也会引起一些问题，例如，可能会使金属进入管道或使耐火材料脱落。为切实解决上述问题，河南耐火材料厂提出应从砌体设计、砌筑方法等方面加以研究。

 

在热风炉炉管组合用耐火砖砌筑时，曾进行过试验。实验采用2500mm钢壳内径、1500mm内径、5400mm内径的管道模型。实验中采用A、B两种组合耐火砖作为热风管的方案。本方案按圆周方向成通缝砌筑，上部120°范围内用带锁紧键的管道砖砌筑，上部120°范围内用膨胀缝填塞缓冲泥，全部由内墙砌筑。B方案为错环砌筑，耐火砖砌筑后，层保温层在上部120°范围内采用浇注料捣打施工，上部180°范围内采用膨胀缝填充缓冲泥。

升温和冷却的速率是50℃/h，升温到内表面温度达到1300℃一1450℃保温，加热、冷却、保温共200h。温度保持60-70℃，即升温100-110℃，就会出现大的膨胀，随后逐渐减小。试验结果表明，仅用1.2~1.4倍的单周均匀膨胀计算，就可以得到相当于椭圆体顶扇形凸起计算值0.74~0.83倍(两者之差可从耐火砖砌体的收缩中推算出来)的收缩率，6~9%可从灰浆蠕变特性中推算出来。

 

不同的膨胀缝布置，膨胀后环的变形也不相同，所以A方案的温度较B方案高，但A方案的膨胀量仍小于B方案。热态下观测到方案A出现了椭圆形变形。

当加热时，B方案热风管道的隔热层膨胀状况不佳，瓦解调查的结果是保温浇注料上部发生了弯曲。正在进行热风管保温的砖砌体上，出现了砖缝。

 

根据试验结果，在耐火砌体内表面温度800~900℃范围内，耐火砖砌体的膨胀速率有所减缓。因为膨胀缝的缓冲泥浆可压缩至30-50%，膨胀缝还不够用，所以需要改变膨胀缝的尺寸。采用压缩性能较好的耐火棉替代缓冲泥浆。

 

热空气管道的长度方向按2—4m间隔分段设置膨胀缝。根据耐火砖的线膨胀系数，可以确定膨胀缝的尺寸，一般可选择20mm左右。

 

为避免热风阀受热膨胀应力的作用而不影响热风阀的更换，在热风炉内铺设复合耐火砖时，应保证砌体不伸入热风支管法兰外，并控制砌体朝法兰方向膨胀。为此，采用异型耐火材料砌筑热风支管法兰，并对膨胀缝进行了加密，以缩短两膨胀缝之间的间距。

 

导热风支与热风炉的连接部分，以及导热风支与热风炉的连接部分，均易掉耐火砖，烧红炉壳。除了加厚的喷涂层和隔热砖之外，异型耐火材料砖也被用来建造，砌体方法也得到了改进。

 

当管子连接处容易出现花瓣状异型耐火材料砖的突起或角部砖裂裂伤时，同时也发现了支管部耐火材料砖的角部砖裂伤，这将发展成整个耐火材料砖的脱落。支管连接部分损坏的原因是负荷太大。管道内压力的变化会导致供气时支管产生推力，这与轴向推力的变化相同，对砌体的破坏也会产生较大影响。