热风炉用耐火材料的选择

选择热风炉用耐火材料时，就其耐火度、荷重软化温度、蠕变性、耐压强度、热容量和气孔率等技术指标综合考虑后确定；根据气体的工作温度、操作条件、热风炉的结构形式及部位选择不同的耐火材料。

1、风炉耐火砖的损毁

由于热风炉各部位的工作条件不同，其损毁的原因也不一样。

(1)热风炉拱顶外侧砌缝因膨胀而开裂，内侧砖产生应力集中，使得高温下易收缩和蠕变的耐火砖变形，拱顶下陷，砌砖脱落；当拱顶砌砖的耐火度较低炉温又很高时，还可能造成拱顶砌砖熔融。

(2)炉墙和内燃式热风炉的隔墙，随热风炉的大型化承重负荷增加，随热风温度的提高热负荷加大，因此耐火材料也容易发生收缩和蠕变导致的变形、倾斜或倒塌；隔墙还可能由于燃烧和送风周期性的温度波动，使得燃烧室和蓄热室的两侧表面，产生较大的温度差，造成砖变形，耐火砖砖缝开裂，引发送风短路。

(3)蓄热室上部与中部的格子砖，由于热负荷较大，同时又承受重负荷，极易产生收缩和蠕变，从而出现沉陷、倒塌。尤其是长期在含有Fe2O、CaO、MnO、ZnO,Na2O、K2O等成分炽热气体的侵蚀下，砖体更容易软化熔结，由此导致格子砖通气孔的堵塞；下部格子砖也有可能发生压裂损坏。所以，根据热风炉不同部位工作条件，应选择不同品质的耐火材料。

2热风炉耐火材料的选择

热风炉上部长期处于1300—1500℃的高温下，因此要选用荷重软化温度高，抗蠕变性能和高温体积稳定性能好，含碱金属K、Na及Fe2O低的耐火材料。拱顶、蓄热室上部格子砖及大墙、燃烧室上部工作层一般多选用硅砖、低蠕变高铝砖、红柱石砖、硅线石砖；蓄热室中下部多选用高铝砖、粘土砖。当前我国热风炉的耐火砌体根据其温度条件，从高温区至低温区，基本有两种结构：第一种结构：硅砖一低蠕变高铝砖(中档)一高铝砖一粘土砖。第二种结构：低蠕变高铝砖(高档)一低蠕变高铝砖(中档)一高铝砖一粘土砖。以上两种结构中以第一种结构为好，因为硅砖具有很好的抗高温蠕变性能和高温热稳定性，而且耐火砖价格便宜。

热风炉采用的耐火材料品质的参考数据见下图。

为了减少热风炉炉壳热损失，降低炉壳温度，热风炉砌有隔热层。一般选用导热系数低的耐火材料，常用的有粘土隔热耐火砖、高铝隔热耐火砖、轻质喷涂料、硅钙板、耐火纤维毡和纤维喷涂料等。

随着不定形耐火材料的发展，热风炉应用不定形耐火材料的部位有所增加。如对热风炉炉壳喷涂轻质喷涂料；热风炉低温孔口采用高铝质或粘土质浇筑料；热风炉主烟道、支烟道、预热助燃空气、煤气管路和热风炉烟囱等普遍采用喷涂料或浇筑料。

热风炉的热风出口、热风总管与围管三岔口、上部人孔等高温孔口部位采用了组合砖，用莫来石—堇青石、红柱石、低蠕变高铝砖等，大大提高热风炉孔口的稳定性，延长了热风炉寿命。

热风炉设计和选择耐火材料时，还要考虑蓄热面积与格子砖重量。热风炉的蓄热面积是热风炉的重要参数之一，通常情况下，单位体积鼓风量所具有的加热面积为28—38m²／m³；为了达到足够的蓄热能力格子砖还应具有一定的重量。

减薄格子砖的厚度，减小格孔尺寸，能增大热风炉的加热面积，但是相对地降低了热风炉的蓄热能力；在选择格子砖的厚度时，要同时兼顾格子砖的加热面积和蓄热能力。

增大蓄热面积，对加快传热有利，由于蓄热量相对降低，必然要缩短送风时间，提高热风炉的换炉频率，为此要具有较高的热风炉操作水平。如果增加格子砖的重量，热风炉蓄热能力增强，但是热交换速率相对降低，升温缓慢，可以延长送风时间，这样热风炉工作周期较长。

由此可见，热风炉在选择格子砖时，必须兼顾加热面积与格子砖厚度在一个合理的范围之内。随着操作技术的提高，格子砖的厚度逐渐减薄，现在多采用七孔格子砖。在保证格子砖强度的条件下，耐火砖砖壁厚度一般为22—30mm，最薄不低于20mm。

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