熱風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準耐火磚砌筑，內層為粘土磚或高鋁磚，內層為石灰磚。熱空氣管道常發生竄風，燒紅等事故。熱空氣爐出口、熱空氣支管與熱風管連接處、熱空氣支管與環管連接處，以及膨脹劑管連接處構造復雜，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。在休風期，采用灌漿方法對臨時措施進行補救，但也會引起一些問題，例如，可能會使金屬進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從砌體設計、砌筑方法等方面加以研究。

 

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

升溫和冷卻的速率是50℃/h，升溫到內表面溫度達到1300℃一1450℃保溫，加熱、冷卻、保溫共200h。溫度保持60-70℃，即升溫100-110℃，就會出現大的膨脹，隨后逐漸減小。試驗結果表明，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。熱態下觀測到方案A出現了橢圓形變形。

當加熱時，B方案熱風管道的隔熱層膨脹狀況不佳，瓦解調查的結果是保溫澆注料上部發生了彎曲。正在進行熱風管保溫的磚砌體上，出現了磚縫。

 

根據試驗結果，在耐火砌體內表面溫度800~900℃范圍內，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按2—4m間隔分段設置膨脹縫。根據耐火磚的線膨脹系數，可以確定膨脹縫的尺寸，一般可選擇20mm左右。

 

為避免熱風閥受熱膨脹應力的作用而不影響熱風閥的更換，在熱風爐內鋪設復合耐火磚時，應保證砌體不伸入熱風支管法蘭外，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支管法蘭，并對膨脹縫進行了加密，以縮短兩膨脹縫之間的間距。

 

導熱風支與熱風爐的連接部分，以及導熱風支與熱風爐的連接部分，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。

 

當管子連接處容易出現花瓣狀異型耐火材料磚的突起或角部磚裂裂傷時，同時也發現了支管部耐火材料磚的角部磚裂傷，這將發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荷太大。管道內壓力的變化會導致供氣時支管產生推力，這與軸向推力的變化相同，對砌體的破壞也會產生較大影響。