高溫窯爐是連續長期或間斷在高溫環境下長期運行的,需要耐火磚滿足使用溫度、耐壓強度、抗熱震、耐磨等要求。
耐火磚的常溫耐壓強度是什么?耐火磚的常溫耐壓強度(縮寫為CCS)是指材料在室溫下的單位面積所能承受的大壓力。
標準(GB/T5072-1985)規定了致密耐火磚的室溫耐壓試驗方法:在室溫下,用壓力試驗機以規定的速率加載規定尺寸的樣品,直至樣品斷裂。然后根據記錄的大負荷和樣品承載面積計算其抗壓強度。下圖顯示了一些常用耐火磚的室溫耐壓強度。
室溫耐壓強度是耐火磚的重要技術指標之一。在一般熱工設備中,耐火材料承受的靜載荷不大,一般不超過0.1-0.2MPa,爐頂不超過0.4-0.5MPa,大型高爐爐底磚。熱風爐頂部的大載荷不超過1.0MPa。除運輸和砌筑不當造成的材料沖擊和擠壓可能造成損壞外,材料的室溫耐壓強度較低。
現行標準規定,耐火磚的室溫耐壓強度不低于10-15mpa,高性能耐火磚要求在25-30mpa以上,主要是因為耐火磚的室溫耐壓強度是其組織結構的參數,特別是顯微結構的敏感參數。
材料的顯微結構的形成受其制備過程中各種工藝參數的限制,如原料的特性和成分比。顆粒尺寸和等級,以及顆粒之間的組合。成型方法和燒結狀態對材料的顯微結構有重要影響。因此,室溫抗壓強度是檢驗當前工藝狀況的可靠方法。
此外,其他機械性質的缺點可以通過材料的室溫耐壓強度間接評價。例如,一般耐火磚的室溫耐壓強度約為抗折疊強度的2-3倍,為抗拉強度的5-10倍;良好的耐磨性和耐沖擊性與較高的室溫耐壓強度相對應。此外,測量室溫耐壓強度的方法也很簡單。因此,室溫耐壓強度是判斷磚質量的常規檢驗項目。
耐火磚的熱膨脹系數是多少?
熱膨脹是指熱膨脹.冷卻收縮的物理性質。這種現象是可逆的。
耐火磚的熱膨脹與其化學礦物成分和溫度有關。隨著溫度的升高,耐火磚的膨脹也隨之增加。粘土磚、高鋁磚、鎂磚等大多數耐火磚的膨脹隨溫度的升高而均勻變化。
硅磚不同。硅磚在溫度變化過程中產生的晶相結構變化伴隨著不均勻的膨脹。在573℃之前,熱膨脹變化大,未來趨于平衡。當高溫區大于800℃時,當溫度變化時,熱膨脹非常小。因此,硅磚在高溫下具有抗蠕變性。利用上述良好的特點,硅磚用于熱風爐的上部作為襯里。
耐火磚的熱膨脹也可以用線膨脹系數或體積膨脹系數來表示,也可以用線膨脹百分率或體積膨脹百分率來表示。
以上兩種數學類型與本節重燒體積百分比和重燒線百分比相同。
工業鍋爐耐火磚的類型及性能要求
工業鍋爐是一種封閉的耐火磚砌體燃燒室,用于燃料燃燒,并將鍋爐中燃燒的火焰和加熱表面與外界隔離。因此,耐火磚須具有耐熱性、隔熱性和密封性。其耐火磚多為異形粘土耐火磚。
1.爐墻結構。
工業鍋爐容量小于35t/h的爐壁主要是重型結構,爐壁直接砌在鍋爐的基礎上。
爐墻由內外兩層組成。耐火襯里墻采用T-3標準耐火磚制成,隔熱外墻采用機制紅磚制成。為了提高隔熱性能,在耐火磚和紅磚之間保留約20mm的隔熱層,填充質隔熱材料,或在中間建造16mm硅藻土隔熱耐火磚。紅磚外墻的四個角落需要相互咬合,使四面墻形成一個整體。外墻用輕鋼架環繞,部分外墻外沒有鋼架,類似于普通磚墻。
爐壁厚度為360~730mm,內層為116~232mm耐火磚,外層為240~480mm紅磚。在鍋爐尾部煙道低溫區,當煙氣溫度低于500℃時,所有爐水分均采用紅磚砌筑。
2.爐頂結構。
拱形爐頂和掛式爐頂常用于工業鍋爐的爐頂結構。拱形爐頂由型鋼拱腳梁、拱腳耐火磚、楔形耐火磚和保溫層組成。吊頂由型鋼吊梁、吊裝裝置、吊磚和保溫層組成。
耐火磚砌筑的基本要求
耐火磚砌筑的基本要求:磚襯應靠近窯體,即磚冷端的四角落地(磚自:大頭與窯體完全緊密,無縫),磚應嚴密。磚縫直。交圈準確。鎖好磚。位置好。確保磚圈與筒體可靠同心,窯襯結構穩定,使磚圈內的壓力和應力均勻分布在整個襯里的每個磚上,防止應力集中。
耐火磚大頭的四個角應靠近簡體內表面;磚的軸向縫應嚴格平行于窯體的中軸線;磚的徑向縫應嚴格垂直于窯體的中軸線。磚襯的位置可根據提前釋放的基準線確定。如果看不清基準線,可根據簡體水平焊縫和垂直焊縫確定方向。窯襯一旦發現偏差,須及時用火泥填充鋼板進行矯正。矯正時,注意火泥縫寬度為3mm。填充鋼板厚度為1~1.2mm,要求光滑。不要卷曲邊緣。不要扭曲。元毛刺,每塊小于磚寬或磚高10mm,寬度為20~40mm。當偏差很大時,需要使用幾塊磚來糾正。