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高温窑炉各个部位炉衬的选择

发布时间:2021/1/5 17:23:17 点击率:
高温窑炉根据行业和用途有很多种类型,窑炉内衬一般分为耐火层(工作层)保温层或隔热层,根据温度和环境的不同选择不同的炉衬材料。



炉衬材料的种类和用途
炉衬材料主要包括耐火材料、绝热材料、耐火泥浆和耐火涂料。

一、耐火材料
耐火材料主要用作炉衬内层即耐火层。由于它直接承受高温和高温下的物理化学作用,因此耐火材料应是一种能抵抗上述作用的材料。
常用热处理炉耐火材料一般按制成方法分类,可分为耐火砖(制品)、耐火混凝土和耐火纤维等。

二、绝热材料
绝热材料主要用作炉衬的外层即绝热层,其主要作用是减少炉衬散热,因此要求绝热材料的导热能力要小。常用的绝热材料有硅藻土砖,膨胀蛭石、矿渣棉、膨胀珍珠岩以及耐火纤维等。

三、耐火泥浆
耐火泥浆主要作为砌砖时的粘接剂。耐火泥浆的化学成分和性能应和砌体用砖的成分、性能相近。常用的泥浆为粘土质耐火泥浆和高铝质耐火泥浆。

四、耐火涂料
耐火涂料涂在耐火纤维表面,用以提高耐火纤维的强度和耐化学侵蚀的能力。

炉衬材料的选择
耐火和隔热材料选择适当、炉衬结构合理、高质量施工,是改善炉子热工性能和提高炉衬使用寿命的重要因素。

工业窑炉常用的粘土质耐火砖主要成分是SiO2和Al2O3的混合物,所含杂质在高温下能使砖软化,所以炉衬高使用温度常限制在1350℃以下。如使用含Al2O3质量分数大于60%的高铝砖,则炉衬的使用温度可达1450。镁砖、镁铝砖其使用温度可达1500℃,是抗碱的优良材料,多用来砌筑加热炉炉底。锆刚玉砖具有耐磨和耐氧化铁皮浸蚀的能力,适于用作连续式加热炉的滑轨砖。碳化硅砖在高温下具有很高的强度和很好的热导率,适用于少无氧化加热炉的马弗罩或辐射板。以SiO2和Al2O3为基本成分,而Fe203质量分数不大于1%的抗渗碳砖,对还原性气氛有很好的抵抗性能,是用于可控气氛炉的良好材料。

随着轻质和超轻质耐火材料的出现,将炉衬内层改用耐火纤维或轻质耐火砖铺砌,由于这类材料兼有耐火和隔热性能,特别是具有热导率低、比热容小、热稳定性好等优点,能显著加快炉子升温速度和提高炉温均匀度,并且节能效果也非常显著。

选用耐火可塑料和具有不同使用性能的各种耐火浇注料预制成不同形状的预制块,或在现场直接捣制炉衬,能缩短施工周期并可增强炉子的整体性和密封性。

高温炉衬耐火砖的损毁原因及维修
炉衬耐火砖损毁的程度与冶炼的钢种、操作及维护条件,以及炉衬耐火砖的成分有关。总的来说,渣线附近及出钢口的下部损毁剧烈,顶底复合吹炼条件下由于钢水剧烈搅动,熔池耐火砖损毁亦严重。炉衬耐火砖损毁原因大体体上可以分为以下几方面:(1)炉渣及钢水在高温下对耐火砖的化学侵蚀; (2)炉内温度变化以及局部过热导致炉衬耐火砖的膨胀不均,产生应力,因而发生耐火砖脱落现象;(3)因加人废钢及熔池搅打引起机械磨损,加之由于炉渣及钢水的化学侵蚀使炉衬耐火砖强度降低而加据磨损;(4)对镁碳耐火砖而言,由于氧化性炉猹,?温氧化气氛及在高温下气化等因素的影响,使镁碳耐火砖严重脱碳,是损毁的重要原面,炉村耐火砖的维护即便采取综合砌炉,也会由于炉衬耐火砖局部过早损坏而被迫停炉,必须对炉衬耐火砖实行热补。通常热补的方法为投补、贴补和喷补。上述3种方法可以兼用。以喷补法使用较广,80年代又发展为火焰喷补,它与传统的半干法、湿法喷补不同的是粉料?粒从喷枪喷出后,在达到受喷体的过程中,被加热至塑性或熔融状态,在喷补处粘附非常牢固,效果极佳。常采用的补炉料根据炉村的耐火砖种类分为镁质耐火砖和白云石质耐火砖两种。补炉料应具有合理的颗粒组成,一定的粘结性和较小的收缩,在低温时借助结合剂的化学作用形成较离的结合墙度。在高温下又能形成陶瓷结合并与炉衬耐火砖牢固地粘附在一起,以提高补炉效果。

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