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耐火材料在烘炉过程中产生爆裂的原因

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耐火材料在烘炉过程中产生爆裂的原因

发布日期:2018-11-29 作者: 点击:

烘炉,即对建成或维修完毕的工业炉内衬,按照设计好的升温曲线进行干燥和加热升温的过程:凉炉,即是对使用过的炉子:按照设计好的降温曲线进行降温的过程。升降温速度的快慢,取决于炉子的结构、所用耐火材料的相关性质和加热冷却设备的能力等因素。因此,烘炉、凉炉并非时间越长越好,而是需要制定一个合理的升降温制度。

对于耐火砖砌体的炉子,在升降温时特别需要强调注意的是:加热或冷却的均匀性和砌体厚度方向上的温度梯度,防止由于加热过快或局部温度过高,导致体积膨胀差异过大,造成结构性应力破损。





对于用不定形耐火材料构建的炉子,在降温冷却过程中需要强调的和耐火砖砌体一样:而对于加热升温过程,特别需要注意的是:在加热过程中施工体内水分的排出速度和表面的固化速度。当内部水分排出速度低于内部水分蒸发速度时,不定形耐火材料施工体内部的蒸汽压上升。当内部蒸气压达到和超过砌体强度后,气体内部便开始形成裂纹,严重化时产生爆裂。

1:加热烘炉过程中需要防止的几个问题

(1)耐火泥浆的龟裂

(2)水蒸气的集聚发生

(3)抗爆裂

(4)局部应力和机械性损坏

(5)水蒸气和凝结

(6)不定型和不烧耐火材料的剥落

2:升降温不当容易发生的集中率结构破损问题。

(1)抗爆裂,所谓热爆裂,是指在耐火材料受到急冷急热时,在耐火材料的表面和内部产生温差,由于差异膨胀的存在,导致耐火材料砌体内部产生应力,当应力聚积到一定程度后而产生的爆裂即为热爆裂。

(2)构成硅砖的矿物相如石英、鳞石英、方石英,由于其温度变化也同时伴随着石英的晶型转化,体积随之发生突变,所欲加热或冷却硅砖结构砌体时,需要特别注意热爆裂问题。

(3)镁砖或镁铬砖,由于其热膨胀系数较大,温度突变时也容易产生热爆裂。

(4)隔热砖,由于其热导率低,砖体内的温度梯度大,又因为其强度相对较低,所以也容易产生爆裂问题。

(5)机械性爆裂,所谓机械性爆裂,是指由于膨胀余量不充分,或是由于对拱形等特殊结构形式的加热存在局部高温,使产生的热膨胀应力局部几种,使整体结构产生应力性破坏的现象。当耐火砖炉墙、炉顶收到单面加热时,在温度升高的同时,不同温度的部位产生不同的膨胀量。耐火砖因此受到相邻耐火砖的机压,当压力大于其强度时,便发生砖体的破损。这种破损往往是在受热面首先发生。

(6)构造性爆裂。当耐火材料在高温环境的实际使用中,加热面往往黏附有炉渣和其他杂质,由于它们的黏附和渗透,在耐火材料加热区附近就形成了变质层。由于这个变质层会因玻璃化而收缩,或因热膨胀而剥落,这种现象称为构造性爆裂。


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关键词:耐火材料

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