加热炉耐火砖的选择及要求介绍

锚固砖布置加热炉侧墙

在加热炉侧墙锚砖的布置上，我们借鉴了以往的设计经验和现场施工过程中的问题，将传统的矩形布置改为梅花布置。

结构表面锚固力产生的应力场比矩形布置产生的应力场均匀。这是因为图纸中的A和B是结构表面四个锚砖的中点。如果你想要霹雳，你需要RA=RB。此时，矩形锚砖的中心距为√2RA，梅花锚砖的中心距为2RB，2RB>√2RA，这表明当A和B获得相同的正应力时，梅花布置形式的锚转间距大于矩形布置。相反，当两种形式的布置间距相等时，梅花布置可以使锚砖均匀。

 

加热炉体中耐火材料的应用炉体由炉壁、炉底和炉顶组成。炉的一边端壁安装有一端烧嘴，均热端壁上有出料门，另一侧端的壁上有料门。侧烧嘴有时安装在加热段侧壁上，除了炉门和入口外，推钢炉底由均热床、水冷管滑道或陶瓷滑轨砖组成，步进炉底包括固定梁(底板)和步进梁。炉底是指砖砌或不定形耐火材料制成的实炉底。炉顶分为拱顶和平顶。由于炉顶温度高、风流冲刷、热应力等因素影响，尤其是均热段炉顶容易损坏，这是整个炉体存在的一个弱点。因此，炉顶的使用寿命代表加热炉的使用寿命。

加热炉耐火材料的选择是根据炉的结构来选择的。根据建筑材料可将加热炉衬分为砖、纤维炉和非定型材料炉村。炉衬一般由耐火砖和保温耐火砖组成，分别由耐火材料和保温材料砌成。因其结构不同于铅锌封闭鼓风炉，在采用粘土隔热耐火砖或耐火纤维砌筑时，由于用于连续吹风炉结构中的结构，其导热性能较低，又有耐火隔热功能，因此可用作隔热层。一些特殊的炉衬，如真空加热炉工作室，只砌筑耐火层。

 

加热炉及冶金厂其它高温设备的砌筑，都离不开耐火材料，在冶金工业中所用耐火材料占总产量的60%-70%。

 

加热炉耐火材料的性能如下

(1)在高温条件下使用时，不得软化或熔化，即应有一定的耐火性能；规定耐火限为1580℃，低于该温度不属于耐火材料；

(2)能承受结构的建筑荷载和作用应力，在高温下不会失去结构强度；

(3)高温下体积稳定，不会产生过大的膨胀应力和收缩裂缝；

(4)当温度急剧变化时，不会造成破坏；

(5)对熔融金属、炉渣、氧化铁皮、炉气的侵蚀有一定的抵抗作用，即化学稳定性好；

(6)具有良好的耐磨性和抗震性能；

用塑料、浇注料等非定型耐火材料替代耐火砖是加热炉耐火材料的主要发展方向。它具有施工方便、避免施工中砖型多等点。施工方法易于掌握，不需要专门的技术人员，施工时粉尘少。耐剥落性好，可用于操作条件恶劣的部位。炉内形状复杂，如出料口、炉顶下压等，用砖块容易损坏，用塑料整体捣制，使用寿命长。

 

加热炉用耐火材料的分类

加热炉及冶金厂其它高温设备的砌筑，都离不开耐火材料，在冶金工业中所用耐火材料占总产量的60%-70%。加热炉耐火材料的性能有以下要求:(1)在高温条件下使用时，不应软化或熔化，即应具有一定的耐火性；规定耐火性的低限为1580℃，低于此温度不属于耐火材料(2)能承受结构的建筑荷载和运行中的作用应力，在高温下不会失去结构强度(3)高温下体积稳定，不会产生过大的膨胀应力和收缩裂缝(4)当温度发生急剧变化时，不会造成开裂和损坏。耐火材料可根据其不同的特点进行分类：(1)耐火性可分为：普通耐火材料。

耐火性1580~1770℃；耐火材料。

耐火性1770~2000℃；特殊耐火材料。

耐火性高于2000℃。(2)根据产品形状可分为块状耐火材料(也可分为标准砖、异形砖和特殊产品)；不定形耐火材料(如耐火混凝土、耐火塑料、耐火纤维等。(3)根据材料的化学矿物组成可分为:1)硅制品:

硅砖含SO2不少于93%；石英玻璃制品含SIO299%以上。2)硅酸铝制品。

以SO2和Al2O3为分类标准；半硅砖。

含SiO2大于65%，Al2O3小于30%；粘土砖。

含Al2O330%~48%；高铝砖。

含Al2O348%以上；高纯高铝砖刚玉砖，刚玉一莫来石砖等。镁制品：镁砖。

MgO85%以上，CaO3.5%以下；镁铝砖。

含MgO80%以上，Al2O35%~10%；镁铬砖。

含MgO48%以上，Cro38%以上；白云石砖。

含CaO40%以上，MgO30%以上；镁硅砖。

MgO超过82%，SiO2不超过11%，CaO不超过2.5%；镁炭砖。

MgO70%以上，C14%以上。4)铬制品含有约30%的Cr2O3。5)碳产品和碳化硅产品6)锆产品，含Zro2产品。

 

加热炉组成及耐火材料

大型连续加热炉是加热钢坯的高温炉。加热炉有很多种，但炉的结构由炉顶、炉墙、炉底、烟道和换热器组成。

根据连续加热炉的加热系统，加热炉可分为预热段(800~900℃)、加热段(1100~1400℃)和平均热段(1200~1300℃)。不同工作温度的耐火材料也不同。

一．炉顶

中小型加热炉的炉顶一般为拱顶结构。大型现代加热炉采用吊挂式平顶结构。加热炉的炉顶是一个薄弱环节，其使用寿命是衡量炉寿命的标志。

由于炉内高温度仅为1400℃左右，主要由粘土耐火材料组成。整个炉顶可用粘土砖砌筑，也可用浇注料或塑料制成。

高铝耐火材料仅用于高温重点部位，如高铝砖或磷酸盐高铝浇注料。炉顶的使用寿命一般在10年以上。为了减少散热损失，可以在炉顶铺一层保温材料。

火炉顶反拱部分受热应力和气体侵蚀，有时受拱坯冲击，一般是用挂砖顶、耐火浇注料或塑料等材料制成。

二，炉墙

炉墙分为侧墙和端墙。侧墙工作衬为粘土砖，非工作层多为隔热耐火砖。现代大型加热炉的侧壁工作衬非工作层为粘土砖，外加轻质砖保温层，可用高铝砖。为节约投资，耐火材料可根据温度选择。

近年来，耐火浇注料和耐火塑料被广泛应用于世界各国，使用寿命长，节能效果好。

三，炉底

炉底是指加热钢的总有效面积。加热炉底部包括均热床、预热段和加热段的滑轨支撑结构。承受坯料的荷载、摩擦和振动。高温段也受到氧化铁皮的侵蚀。

均热床一般采用镁砖或高铝砖砌筑，或Al2O370%以上的熔铸材料或与Zr02混合的铝锆材料。

加热段炉底工作衬与预热段相同，一般采用与侧墙相同或相近的材料，一般为粘土砖。有时高铝砖也可用于加热段。炉底一般为实底。滑道有碳化硅或水冷管，或铸铁梁。

四，烟道

烟道内衬通常由粘土砖或耐火浇注料砌块或耐火浇注料盖板制成。