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耐火砖需要设置膨胀缝吗?为什么?

发布时间:2020/10/16 11:33:49 点击率:


物体的热胀冷缩属于自然现象,大部分耐火砖在受热时是会膨胀的,特殊产品除外,所以耐火砖在砌筑时要设计预留膨胀缝,以免耐火砖在高温环境中膨胀时没有空间而导致过度挤压爆裂。
热膨胀
热膨胀通常是指外压强不变的情况下,大多数物质在温度升高时,其体积增大,温度降低时体积缩小。热膨胀与温度、热容、结合能以及熔点等物理性能有关。影响材料膨胀性能的主要因素为相变、材料成分与组织、各异性的影响。
耐火砖砌筑预留膨胀缝重要性
耐火砖制品在使用过程中,发生线度和体积变化的指标主要有线膨胀重烧体积变化。耐火砖制品的重烧体积变化时一种不可逆的体积过程,而制品的热膨胀是一种可逆的体积变化。耐火砖制品作为构筑热工设备的机构材料,常常在高温和温度反复变化的条件下使用,材料的体积变化主要取决于制品的线膨胀性质。因此,在使用过程中,即使制品重烧收缩,也需要预留膨胀缝,容纳制品因反复的温度变化产生的线膨胀。
耐火砖膨胀缝的设置
工业炉用耐火砖,由于受到温度变化和温度梯度形成的热应力作用的影响,将导致内衬结构的变形、破坏,因此应在耐火砖砌筑过程中设置膨胀缝。耐火砖因其化学、矿物组成不同,受热后产生的膨胀量也不一样。砌体中膨胀缝的尺寸,主要应根据使用砖的性质和所承受的温度来决定。一般情况下,取高温度时的理论膨胀量的50%~100%作为基准。以下为常用耐火砖内衬的膨胀缝尺寸的平均数值mm/m:
粘土耐火砖砌体5~6
高铝砖砌体7~8
刚玉砖砌体9~10
镁铝砖砌体10~11
硅砖砌体12~13
镁砖砌体10~14
工作温度低于800℃的粘土耐火砖砌体、普通粘土耐火砖和硅藻土砖可以不留设膨胀缝。但过长的粘土耐火砖和普通粘土砖砌体,应按具体情况适当留设膨胀缝。
膨胀缝的位置,应避开受力部位,炉体骨架和内衬中的孔洞,以免影响强度。膨胀缝以均匀分开留设为宜,其间距一般不超过2m。
1、炉底的膨胀缝在上下砖层中和同层炉底中均留成交错式的,互相错开。
2、炉墙的膨胀缝在内外层间和上下层中均留成交错式的,互相错开。
3、圆形墙可在砌体与外壳间留设缝隙以补偿膨胀,其中填以耐火浇注料或者隔热砖。
4、拱顶一般在两端留出直通的膨胀缝。留设时,除考虑拱顶的纵向伸长外,还应考虑两端炉墙的向上膨胀。拱顶长度大于5m时,除在两端留设膨胀缝,还要根据拱长分段,在拱顶中部留设膨胀缝。错砌拱顶的膨胀缝,可留成直通式,也可留成交错式。多层拱顶各层膨胀缝应错开,膨胀缝上应用一层平砌砖层覆盖。
用硅砖干砌的拱顶,应在拱顶的辐射缝中,每隔3~5块砖夹入1~2mm的纸板,以补偿膨胀。
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