加熱爐常用耐火磚

 

 

 

粘土磚的材料是燒制后A12O3+TiO2含量在30%以上的耐火粘土，其堿性金屬和堿性金屬的氧化物和氧化鐵的含量盡可能少，一般約占5~7%。耐火粘土的耐火性必須在1580℃以上。粘土材料可以通過燒制、破碎、原料(參與軟粘土作為聯系劑)、約束成型、單調、燒制等工序制作產品的耐火磚。

粘土磚歸屬于弱酸性耐火資料。由于化學構成的不穩定規模大，生產方法不同，燒成溫度的不同，粘土磚的性質變化大。一般粘土磚按組成中Al2O3含量的多少分為（NZ）140、（NZ）135、（NZ）130三種商標。粘土磚的耐火性在1600℃以上，但荷載軟化的初期溫度低，只有1250-1300℃，荷載軟化的初期溫度和終止溫度(fflJ40%變形溫度)的間隔大，該間隔約為200-250℃。粘土磚的性質非常重要，粘土磚具有不太高的耐火性，但仍適用于許多高溫熱工設備。粘土磚耐急冷熱性好，850℃水冷次數可達10-25次。粘土磚可以抵抗弱酸性渣腐蝕，對堿性渣的抵抗力稍差，添加Al2O3的含量，可以提高抗堿性渣的才能。

 

粘土磚材質豐富，制制造技能簡單，成本低，廣泛應用于各種加熱爐和熱處理爐的爐體、煙道、煙囪、馀熱運用設備和等。

 

高鋁磚是含有Al2O348%以上的硅酸鋁制品。根據礦產構成的不同，高的產品分為剛玉質、莫來石一剛玉質和硅線石質三種。剛玉質量產品的AI2O3含量在95%以上，基礎礦產為剛玉(A12O3)，為天然或人工剛玉，也有電熔剛玉產品。莫來石一剛玉制品的基礎礦產是莫來石(3A12O32SiO2)，其他是剛玉和玻璃相、硅線石質。

 

質量材料為硅線石(Al2O3SiO2)，基礎礦產質量為莫來石和玻璃相。工業上多使用莫來石和硅石的高鋁磚。隨著Al2O3含量的增加和玻璃相的減少，產品的耐火性和耐急冷熱性得到了提高，耐渣性特別是酸性渣的抵抗力得到了提高。

 

高鋁磚的要材料是高鋁礬，其間含有的礦產以水鋁石、波美石、高嶺石為主。高鋁礬經燒制，各礦產在不同溫度下改為剛玉和莫來石晶體。在1400-1500℃的溫度下，剛玉和石英二次聯系不上石化，晶體發育成長。在高鋁熟悉中加入軟生粘土作為聯系劑。高鋁磚的生產技能與粘土磚等新密耐火材料的基礎相同。

 

高鋁磚的主要成分AL2O3是兩性氧化物，耐酸性和堿性渣腐蝕，耐氧化鐵皮腐蝕。因此，常用于構筑均熱爐底、下部爐壁、廢氣出口的拱門，在連續加熱爐中，爐底、爐壁、口磚、天花板可以用高鋁磚構筑。高鋁磚也常用作格子磚，建造蓄熱室。

 

 

硅磚是含有Si0293%以上硅質等新型耐火材料。材料為石英巖，添加適當的礦化劑(FeO、CaO等)和聯系劑(石灰乳和紙漿廢液等)，在1350-1430℃燒成。SiO2在加熱燒成過程中發生混亂的晶體變化，伴隨著體積的變化。在終的燒制品中，先變更為鱗石英和方石英晶體和少量非晶體的石英玻璃，這些晶體的變更需要礦化劑，需要很長時間。殘留的盧石英量越少越好。殘留的β石英量越多，磚在運用中體積越不穩定。幾種不同晶體型石英的真正比重各不相同，經過測量產品的真正比重，可以區分石英晶體型的變更是否完整。真正的比重越小，表化越完整，運用時高溫體積的穩定性越好。因此，硅磚的質量指標包括真正的比重，一般硅磚的真正比重在2.38-2.4以下。

 

硅膠磚在各種耐火磚總量中所占的比例約為3-7%。連續加熱爐用于構筑爐拱，有時只構筑高溫加熱段和平均熱段，預熱段仍用磚砌。均熱爐用于砌筑墻壁的中段，其負荷柔軟點高，上部開口部溫度不牢固，下部接近爐底部容易被堿性渣腐蝕，不適合選擇硅磚。硅膠磚還用于構筑蓄熱室上層的格子磚。

 

 

鎂磚是MgO在80-85%以上，以方鎂石為主要礦產構成的耐火資料。鎂磚的材料主要是鎂礦，其基礎成分為MgC03，經過高溫燒成后成為燒結鎂石，破碎成一定粒度后成為燒結鎂砂(也稱為冶金鎂砂)。鎂砂作為補爐資料，廣泛應用于制作材料，包括雜質少的鎂砂，作為制作鎂磚的材料。自然界菱鎂礦成本低，我國儲量和產量居國際前列。許多缺乏菱鎂礦的國家依靠海水制鎂砂，成本高。

 

鎂磚按其生產技能分為燒結鎂磚和化學聯系鎂磚。燒結鎂磚是通過死燒、粒子巨細配合適當的鎂砂，參加鹵水(MgCl2水溶液)和亞硫酸紙漿廢液作為聯系劑，加壓成型，在1550-1650℃的高溫下燒結。在燒制過程中，鎂石中的雜質和參與物生成液相，粘結方鎂石。化學聯系鎂磚不經過燒成工序，將燒結鎂砂按粒度比例配后，參加適當的礦化劑和聯系劑，約束成型，單調是產品。

 

化學聯系鎂磚強度低，功能不如燒結鎂磚，但價格便宜，不及燒結鎂磚價格的一半。用于功能要求不高的部位，如加熱爐和均熱爐底部。鎂磚歸屬于堿性耐火資料，對堿性熔渣具有較強的抵抗才能，但不能抵抗酸性熔渣的腐蝕，在1600℃的高溫下，與硅磚、粘土磚甚至高鋁磚接觸都能產生反響。MgO的熔點高達2800℃，鎂磚的耐火性在2000℃以上，但其負荷軟化點低，只需1500-1550℃。這是因為方鎂石的結晶周圍是低熔點的鈣鎂橄欖石(CaOMgOSiO2)和玻璃粘在一起，方鎂石不構成連續的結晶網，負荷變形溫度低，初步軟化到40%變形的溫度間隔小，只有30-50℃。鎂磚的熱穩定性也很差，急冷急熱時簡單崩潰是鎂磚破損的要因素。

 

為了改善鎂磚的熱穩定性和高溫強度，參與工業氧化鋁粉，可以制作用鎂尖結晶石聯系的鎂鋁磚，成功地作為高溫屋頂資料使用，也可以作為爐子有堿性熔渣腐蝕的部分使用。燒結鎂砂中參與不同量的鉻鐵礦，可制成鎂鉻磚、鉻鎂磚。加熱爐和均熱爐有時用于將鎂磚與硅磚或粘土磚隔離，以防止這些磚在高溫下相互作用。國外這種磚在鋼鐵工業中占據位，中國根據成本特征先開展鎂鋁磚。

 

 

碳化硅(SiC)是人工礦產，材料為硅和焦炭，由2000℃以上的高溫電爐組成，碳化硅耐火資料分為三類:(1)與粘土等氧化物聯系的產品(2)與氮化物聯系的產品(3)利用碳化硅的再結晶作用，加壓成型自己聯系的產品。其間常用的是粘土聯系產品，我國現在生產和選擇的是這個。

 

火爐式加熱爐主要由爐筒、爐頭、爐管、煙管、油水分配管、煙筒、煙囪、鞍式支架和各接口管等組成。燃燒燃料時，形成高溫煙氣并放出熱量，高溫煙氣產生的熱量通過火管或對流管，以熱傳導、輻射、對流等方式，向爐內介質傳遞，使其達到工藝過程要求。

 

燃燒爐多在焚燒器側火管入口處鋪設1.2~2.4m長的耐火磚，燃料燃燒時，陶瓷纖維毯在耐火磚表面產生大量的熱能，將熱能向外傳遞，形成隔著耐火磚近的火管熱強度過高，局部過熱，起氧化作用，軸向彎曲，徑向凹陷等變形。

 

目前，中轉站遍及采用自放水工藝，泥沙從放水管道進入加熱爐，在被加熱介質的對流作用下，爐內泥沙不斷攪動，后落在火管和煙管頂部。

 

加熱爐大修時可發現加熱爐火管上的泥沙厚度達到150mm以上，尤其是在火管溫度較高的地區(耐火磚外100~500mm)，泥沙厚度大。這樣，必然形成爐內傳熱效率下降，局部過熱，鼓包、穿孔隨時都會發生。

 

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