熱風(fēng)爐蓄熱室用耐火材料

一、熱風(fēng)爐蓄熱室中低溫區(qū)

熱風(fēng)爐蓄熱室中低溫區(qū)的下部低溫區(qū)域溫度不高于900℃，主要承受上部砌體的重力荷載及送風(fēng)初期的強(qiáng)對流熱交換過程，因此選用抗熱震性能好、價(jià)格便宜的粘土磚即可滿足使用要求。

在蓄熱室中部區(qū)域溫度往往在800～1100℃波動(dòng)，此區(qū)域?yàn)楦邷貐^(qū)域與低溫區(qū)域的過渡區(qū)，耐火材料制品既要承受上部硅磚的重力荷載，送風(fēng)與燃燒轉(zhuǎn)化過程中的溫度波動(dòng)，還要承受一定的高溫，因此高溫蠕變性能尤為重要。一般采用抗蠕變性能良好的低蠕變粘土磚或低蠕變高鋁磚。

二、熱風(fēng)爐蓄熱室高溫區(qū)

在蓄熱室上部，由于溫度高且交替變化，要求選用的耐火材料具有良好的熱穩(wěn)定性。高鋁磚因其本身的蠕變性能和膨脹特點(diǎn)限制了在此區(qū)域的使用。紅柱石磚的耐火度和荷重軟化溫度高，具有良好的高溫穩(wěn)定性和抗熱震性，可在此區(qū)域使用，但制造成本較高。

近年來，在熱風(fēng)爐高溫區(qū)，選用硅質(zhì)耐火材料替代高鋁質(zhì)耐火材料的越來越多，因?yàn)楣璐u熱膨脹性好，荷重軟化點(diǎn)高，波動(dòng)在1640～1680℃間，接近鱗石英和方石英的熔點(diǎn)(1470℃和1713℃)，在到達(dá)軟化點(diǎn)前始終保持很高的強(qiáng)度。缺點(diǎn)是900℃以下的溫度易剝落破壞，硅磚中礦物相鱗石英、方石英和殘余石英，都具有重建型和位移型兩種變體，重建型與位移型隨溫度變化轉(zhuǎn)變伴隨著大的膨脹與收縮。受此限制，升溫和冷卻過程必須嚴(yán)格按照規(guī)定的方式進(jìn)行。此外，由于硅磚的密度較低，因此蓄熱能力也要低一些。

對于蓄熱室內(nèi)硅質(zhì)層高度的選取也不盡相同。

以混風(fēng)前平均送風(fēng)溫度1250℃，送風(fēng)時(shí)間為例，通過計(jì)算頂層格子磚最高溫度為1305℃，爐箅子頂面溫度為282℃，格子磚溫度分布如表1所示。

溫度分布是指格子磚的相對高度(百分?jǐn)?shù))和格子磚加熱后的即時(shí)表面溫度。表1所列的任一高度的溫度絕對值所對應(yīng)的實(shí)際溫度均是變化的，變化范圍可達(dá)90℃甚至更多。根據(jù)硅磚的重建型和位移型轉(zhuǎn)變溫度，設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)維持溫度在700℃以上，加上實(shí)際送風(fēng)時(shí)間等因素與設(shè)計(jì)的偏差綜合考慮硅磚砌筑的高度。

熱風(fēng)爐上部高溫區(qū)工作層使用了硅磚，則選用與工作層的材質(zhì)相適應(yīng)的輕質(zhì)硅磚做隔熱層。