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耐火材料在烘爐或涼爐過(guò)程中產(chǎn)生的幾種爆裂原因

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烘爐,即對(duì)建成或維修完畢的工業(yè)爐內(nèi)襯,按照設(shè)計(jì)好的升溫曲線進(jìn)行干燥和加熱升溫的過(guò)程:涼爐,即是對(duì)使用過(guò)的爐子:按照設(shè)計(jì)好的降溫曲線進(jìn)行降溫的過(guò)程。升降溫速度的快慢,取決于爐子的結(jié)構(gòu)、所用耐火材料的相關(guān)性質(zhì)和加熱冷卻設(shè)備的能力等因素。因此,烘爐、涼爐并非時(shí)間越長(zhǎng)越好,而是需要制定一個(gè)合理的升降溫制度。

對(duì)于耐火磚砌體的爐子,在升降溫時(shí)特別需要強(qiáng)調(diào)注意的是:加熱或冷卻的均勻性和砌體厚度方向上的溫度梯度,防止由于加熱過(guò)快或局部溫度過(guò)高,導(dǎo)致體積膨脹差異過(guò)大,造成結(jié)構(gòu)性應(yīng)力破損。

耐火材料爆裂

對(duì)于用不定形耐火材料構(gòu)建的爐子,在降溫冷卻過(guò)程中需要強(qiáng)調(diào)的和耐火磚砌體一樣:而對(duì)于加熱升溫過(guò)程,特別需要注意的是:在加熱過(guò)程中施工體內(nèi)水分的排出速度和表面的固化速度。當(dāng)內(nèi)部水分排出速度低于內(nèi)部水分蒸發(fā)速度時(shí),不定形耐火材料施工體內(nèi)部的蒸汽壓上升。當(dāng)內(nèi)部蒸氣壓達(dá)到和超過(guò)砌體強(qiáng)度后,氣體內(nèi)部便開始形成裂紋,嚴(yán)重化時(shí)產(chǎn)生爆裂。

1:加熱烘爐過(guò)程中需要防止的幾個(gè)問(wèn)題

(1)耐火泥漿的龜裂

(2)水蒸氣的集聚發(fā)生

(3)抗爆裂

(4)局部應(yīng)力和機(jī)械性損壞

(5)水蒸氣和凝結(jié)

(6)不定型和不燒耐火材料的剝落

2:升降溫不當(dāng)容易發(fā)生的集中率結(jié)構(gòu)破損問(wèn)題。

(1)抗爆裂,所謂熱爆裂,是指在耐火材料受到急冷急熱時(shí),在耐火材料的表面和內(nèi)部產(chǎn)生溫差,由于差異膨脹的存在,導(dǎo)致耐火材料砌體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力聚積到一定程度后而產(chǎn)生的爆裂即為熱爆裂。

(2)構(gòu)成硅磚的礦物相如石英、鱗石英、方石英,由于其溫度變化也同時(shí)伴隨著石英的晶型轉(zhuǎn)化,體積隨之發(fā)生突變,所欲加熱或冷卻硅磚結(jié)構(gòu)砌體時(shí),需要特別注意熱爆裂問(wèn)題。

(3)鎂磚或鎂鉻磚,由于其熱膨脹系數(shù)較大,溫度突變時(shí)也容易產(chǎn)生熱爆裂。

(4)隔熱磚,由于其熱導(dǎo)率低,磚體內(nèi)的溫度梯度大,又因?yàn)槠鋸?qiáng)度相對(duì)較低,所以也容易產(chǎn)生爆裂問(wèn)題。

(5)機(jī)械性爆裂,所謂機(jī)械性爆裂,是指由于膨脹余量不充分,或是由于對(duì)拱形等特殊結(jié)構(gòu)形式的加熱存在局部高溫,使產(chǎn)生的熱膨脹應(yīng)力局部幾種,使整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力性破壞的現(xiàn)象。當(dāng)耐火磚爐墻、爐頂收到單面加熱時(shí),在溫度升高的同時(shí),不同溫度的部位產(chǎn)生不同的膨脹量。耐火磚因此受到相鄰耐火磚的機(jī)壓,當(dāng)壓力大于其強(qiáng)度時(shí),便發(fā)生磚體的破損。這種破損往往是在受熱面首先發(fā)生。

(6)構(gòu)造性爆裂。當(dāng)耐火材料在高溫環(huán)境的實(shí)際使用中,加熱面往往黏附有爐渣和其他雜質(zhì),由于它們的黏附和滲透,在耐火材料加熱區(qū)附近就形成了變質(zhì)層。由于這個(gè)變質(zhì)層會(huì)因玻璃化而收縮,或因熱膨脹而剝落,這種現(xiàn)象稱為構(gòu)造性爆裂。

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