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蓄热室用耐火材料的性能要求和工作环境要点
来源: | 作者:baolongshiye | 发布时间: 2021-10-12 | 29 次浏览 | 分享到:

蓄热室是热风炉进行热交换的主要场所,是利用格子砖作为着热体,回收从窑内排出的废气的部分热量,换向后用来加入窑内的助燃风的废气余热利用设备。蓄热室中耐火材料的侵蚀主要受到火焰气体、玻璃液的机械冲刷侵蚀以及废料、碱蒸汽的化学侵蚀造成的,废料对耐火材料的损伤最严重,主要损毁玻璃窑的上部和蓄热室的侵蚀容易造成堵塞,影响传热效率和最终使用寿命。

蓄热室格子体从上部质底部所处的温度在600-1500℃之间较宽的范围内,总体处在高温、物理损伤、化学侵蚀等恶劣的作业环境下,有以下几个方面:

(1)温度的周期性变化导致砖结构应力变化,产生裂纹引起损坏。

(2)高温和碱蒸气的化学侵蚀。

(3)由于格子砖自重产生的机械应力而损坏。

(4)玻璃配合料粉尘、碱性组分的挥发物、燃油中的灰分及尘埃等物质的物理侵蚀。

(5)各种氧化还原作用导致耐火材料变质、疲劳、结构和晶相的变化,引起开裂、剥落和散落。

蓄热室工作要点:

(1)砖的表面就是蓄热室的加热面,格子砖块作为贮热介质,其特性对热风炉的蓄热能力,换热能力以及热效率有直接影响。

(2)蓄热室的蓄热能力取决于格子砖几何尺寸和砖形、格子砖气体力学特性、耐火材料的导热性能、热容量和密度。

(3)在蓄热能力及热交换性能方面,矩形格孔优于其他孔型,但是,蓄热室在结构上的稳定性是非常重要的,而圆形格孔的格子砖有强度高的优点,目前已被广泛采用。

因此结合蓄热室工作环境、工作原理、工作要点,蓄热室所用的耐火材料的性能有四个方面:

①耐高温。无论是为了回收余热还是为了高温预热,都要求蓄热室用耐火材料能长期适应在高温下的工作条件,因系,格子体需要达到高的耐火度。

②具有足够的结构强度。蓄热体是在高温下,经受上层及自身重量的条件下工作的,因此必须具有高的高温结构强度(高温耐压强度)。

③良好的热震稳定性。格子体始终处于冷热交替循环的工作状态,其表面温度和内部温度随时间周期性变化,经受着由于内外温度差异的变化而引起的应力作用,如果材料的热震稳定性较差,那么温度变化时,格子体会因为受到温度应力的影响而损毁,导致气流通道堵塞后,影响蓄热室的正常工作。

④良好的热导率和较高的蓄热密度。作为蓄热室材料,需要在工作能快速将热量吸收或释放出去,才能在热交换过程中将放热介质的热量传递到格子体的内部并有效地传递给被预热的介质,还要有较高的蓄热密度,蓄热密度是度量材料蓄热能力大小的参数,是密度和比热的乘积,因此格子砖体还有由高的致密度。