熱風(fēng)管道組合耐火磚的砌筑

 

熱空氣管路組合耐火磚一般采用標(biāo)準(zhǔn)耐火磚砌筑，內(nèi)層為粘土磚或高鋁磚，內(nèi)層為石灰磚。熱空氣管道常發(fā)生竄風(fēng)，燒紅等事故。熱空氣爐出口、熱空氣支管與熱風(fēng)管連接處、熱空氣支管與環(huán)管連接處，以及膨脹劑管連接處構(gòu)造復(fù)雜，易造成磚縫變形、膨脹劑管受熱不完全密合、膨脹劑磚脫落等。在休風(fēng)期，采用灌漿方法對臨時措施進(jìn)行補(bǔ)救，但也會引起一些問題，例如，可能會使金屬進(jìn)入管道或使耐火材料脫落。為切實解決上述問題，河南耐火材料廠提出應(yīng)從砌體設(shè)計、砌筑方法等方面加以研究。

 

在熱風(fēng)爐爐管組合用耐火磚砌筑時，曾進(jìn)行過專家試驗。實驗采用2500mm鋼殼內(nèi)徑、1500mm內(nèi)徑、5400mm內(nèi)徑的管道模型。實驗中采用A、B兩種組合耐火磚作為熱風(fēng)管的方案。本方案按圓周方向成通縫砌筑，上部120°范圍內(nèi)用帶鎖緊鍵的管道磚砌筑，上部120°范圍內(nèi)用膨脹縫填塞緩沖泥，全部由內(nèi)墻砌筑。B方案為錯環(huán)砌筑，耐火磚砌筑后，層保溫層在上部120°范圍內(nèi)采用澆注料搗打施工，上部180°范圍內(nèi)采用膨脹縫填充緩沖泥。

升溫和冷卻的速率是50℃/h，升溫到內(nèi)表面溫度達(dá)到1300℃一1450℃保溫，加熱、冷卻、保溫共200h。溫度保持60-70℃，即升溫100-110℃，就會出現(xiàn)大的膨脹，隨后逐漸減小。試驗結(jié)果表明，僅用1.2~1.4倍的單周均勻膨脹計算，就可以得到相當(dāng)于橢圓體頂扇形凸起計算值0.74~0.83倍(兩者之差可從耐火磚砌體的收縮中推算出來)的收縮率，6~9%可從灰漿蠕變特性中推算出來。

 

不同的膨脹縫布置，膨脹后環(huán)的變形也不相同，所以A方案的溫度較B方案高，但A方案的膨脹量仍小于B方案。熱態(tài)下觀測到方案A出現(xiàn)了橢圓形變形。

當(dāng)加熱時，B方案熱風(fēng)管道的隔熱層膨脹狀況不佳，瓦解調(diào)查的結(jié)果是保溫澆注料上部發(fā)生了彎曲。正在進(jìn)行熱風(fēng)管保溫的磚砌體上，出現(xiàn)了磚縫。

 

根據(jù)試驗結(jié)果，在耐火砌體內(nèi)表面溫度800~900℃范圍內(nèi)，耐火磚砌體的膨脹速率有所減緩。因為膨脹縫的緩沖泥漿可壓縮至30-50%，膨脹縫還不夠用，所以需要改變膨脹縫的尺寸。采用壓縮性能較好的耐火棉替代緩沖泥漿。

 

熱空氣管道的長度方向必須按2—4m間隔分段設(shè)置膨脹縫。根據(jù)耐火磚的線膨脹系數(shù)，可以確定膨脹縫的尺寸，一般可選擇20mm左右。

 

為避免熱風(fēng)閥受熱膨脹應(yīng)力的作用而不影響熱風(fēng)閥的更換，在熱風(fēng)爐內(nèi)鋪設(shè)復(fù)合耐火磚時，應(yīng)保證砌體不伸入熱風(fēng)支管法蘭外，并控制砌體朝法蘭方向膨脹。為此，采用異型耐火材料砌筑熱風(fēng)支管法蘭，并對膨脹縫進(jìn)行了加密，以縮短兩膨脹縫之間的間距。

 

導(dǎo)熱風(fēng)支與熱風(fēng)爐的連接部分，以及導(dǎo)熱風(fēng)支與熱風(fēng)爐的連接部分，均易掉耐火磚，燒紅爐殼。除了加厚的噴涂層和隔熱磚之外，異型耐火材料磚也被用來建造，砌體方法也得到了改進(jìn)。

 

當(dāng)管子連接處容易出現(xiàn)花瓣狀異型耐火材料磚的突起或角部磚裂裂傷時，同時也發(fā)現(xiàn)了支管部耐火材料磚的角部磚裂傷，這將發(fā)展成整個耐火材料磚的脫落。支管連接部分損壞的原因是負(fù)荷太大。管道內(nèi)壓力的變化會導(dǎo)致供氣時支管產(chǎn)生推力，這與軸向推力的變化相同，對砌體的破壞也會產(chǎn)生較大影響。