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任何高温窑炉用耐火材料都应注意的技术问题

添加时间:2019年10月10日  浏览次数:

任何热工高温窑炉在选择耐火材料时, 都必须注意以下问题。才能做出合理的耐火材料选择,并不是最贵的就是最好的,也更不是最便宜的就是最实惠的,一定要选用合理的

1.1 耐火材料的耐火性能

众所周知,耐火材料在高温下不软化,不变型是最基本的性能。可是品种不同的耐火材料,荷重软化温度是不一样的,要使热工设备在操作过程中,特别是在最高使用温度下不丧失结构强度,不变型、不坍塌,选用的耐火材料荷重软化温度必须高于最高使用温度(我国目前能够直接测试的荷重软化温度 1690~1700 ℃,超过此温度,只能通过相图分析说明)。 例 如:河北以钢厂引进美国生产技术,反应炉的燃烧室、反应段、急冷段等部位,均采用高铝砖,使用寿命仅2个月。 改用刚玉砖使用寿命达14个月以上,急冷段达二年以上。

其原因是高铝砖的耐火性能不够高。 反应炉的最高使用温度达1 920 ℃。 通过相图分析, 在使用温度下,高铝砖的液相量达 20%~30%,而高纯刚玉砖出现液相的温度接近 Al2O3 的熔点(2 025 ℃),当材料内部液相量达到一定比例时,就会软化变形,并很快被冲蚀掉。

耐火材料

1.2 高温窑炉内的气氛条件

任何热工设备都是在一定气氛条件下作业。有些耐火材料对气氛条件十分敏感,如含碳耐火材料的弱点就是易氧化,因此不宜在氧化气氛条件下使用; 含Fe2O3、TiO2 高的耐火材料不宜在还原气氛条件下使用;氧化铬、氧化镁质耐火材料不宜在真空条件下使用等。气氛对耐火纤维及制品的影响更明显。在含N2 50%、H2 50%的气氛条件下,耐火纤维的热导率比在空气中大1倍, 在含H2 100%的气氛中比在空气中大 2 倍,因此含氢气炉的耐火纤维壁厚要比在空气中大2倍。在氢气保护炉内选用氧化铝空心球隔热制品比较好。 综上所述,热工设备选择耐火材料时,气氛条件不可忽视。

1.3 注意节能降耗

在全球大力发展低碳经济,加强环境保护的形势下,节能减排成为我国的产业政策。 高温窑炉是节能降耗的重点对象,选择耐火材料是保证节能降耗的基础。 高温窑炉使用寿命提高,耐火材料就减少了消耗,同时节约了能源,减少了废物排放。 为了达到直接节能的目的,高温窑炉应选择合适的轻质隔热材料,特别是直接受到化学侵蚀的部位,可以在非工作层砌筑轻质隔热耐火材料或复合砖、保温砖等。 如某厂废气焚烧炉保温盖,采用耐火纤维 浇注料比黏土浇注料重量减轻 90% 以上,使用寿命是粘土浇注料的4倍以上,不用烘烤,节约能源。

1.4 分部选择砌筑高温窑炉 

所谓分部选择砌筑,就是在高温窑炉的不同部位砌筑性能不同的耐火材料,或同一性能而尺寸不同的耐火材料。众所周知,任何高温窑炉内衬各部位耐火材料的损毁程度是不同的,有轻重之分,往往是个别部位损毁严重,影响整个高温窑炉的使用寿命。例如矿棉炉,原用炭质砖、高铝砖砌筑,使用寿命不足一年,采用分部砌炉,特别是侵蚀严重的渣线部位改为 Al2O3-SiC砖,使用寿命三年以上。

分部砌炉要讲究综合的技术经济效果, 根据各部位的实际使用条件,选择合适的耐火材料,或者将侵蚀严重部位的耐火材料尺寸放大,使内衬变厚,做到经济合理。 使得同一高温窑炉不同部位的耐火材料寿命同步。

关键词:耐火材料   
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