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玻璃窑蓄热室用耐火砖的选择

2020-05-25 11:44:05 点击:
蓄热室用耐火砖主要采用MgO-Al2O3、MgO-Cr2O2、MgO-SiO2系列耐火砖制品,其产品有直接结合镁砖、镁铝砖、直接结合镁铬砖及镁橄榄石砖等。这些产品主要应用在蓄热室作格子砖使用。于蓄热室处的上、中部格子砖,处在空气与煤气的工作环境,氧化还原反复、高温温度的变化、粉料飞散、碱蒸气的凝缩,如此环境,优选碱性耐火材料做格子砖。此外,蓄热室尚有采用高铝砖。
玻璃窑蓄热室用耐火材料
1、蓄热室顶用耐火材料玻璃窑蓄热室顶耐火材料处于玻璃原料飞尘和燃料杂质及含碱蒸汽的高温恶劣环境条件下使用,受到严重的高温化学侵蚀作用。此外,室顶为拱形结构,高温下荷重变形为拱顶砖损坏的重要原因之一。因而对蓄热室顶用耐火材料的主要要求是具有优良的耐侵蚀性能和抗高温蠕变性能。现在蓄热室顶普遍使用的耐火材料为碱性砖和硅砖。过去使用的碱性砖为普通烧成砖或不烧砖,包括镁质,镁铬质和铬镁质碱性砖。但近年来为减少窑体的散热损失,蓄热室顶加强隔热,出现了荷重变形的问赋解决这个问题的措施是改用抗蠕变性能较好的直接结合镁铬砖。但对实施强化隔热措施的大跨度室顶,仍然存在着高温蠕变的问题。硅砖具有优良的抗高温蠕变性能,高温下的热膨胀小,对高温下的荷重变形具有很强的抵抗能力,在蓄热室的温度条件下,即使加强室顶的隔热,也不致产生荷重变形的问题。但是,硅砖在耐侵蚀性方面存在一些问题,由于烟气中含有大量的玻璃配料的飞尘,同时蓄热室顶的温度低于熔池的温度,废气中含碱蒸汽会凝聚在砖表面上,使耐火砖受到激烈的侵蚀,从而导致硅砖蓄热室顶迅速地损坏。电熔锆刚玉砖(AZS)具有优良的抗侵蚀性能和抗荷重变形性能,适于用作蓄热室顶的耐火材料,近已开始用于大型池窑的这个部位。应当指出,蓄热室顶用的耐火材料,各自具有不同的优缺点,因而选用时应综合考虑蓄热室的结构、大小、隔热程度,操作条件及耐火材料的使用期限及价格等因素。
2、侧墙用耐火材料侧墙上段,包括燃烧口,蓄热室上部无格子砖的空间部分的侧墙,耐火材料所处的使用条件与蓄热室顶相似,耐火材料受到烟气的飞尘和燃料杂质及碱蒸汽的高温化学侵蚀作用。其中,与燃烧口相对的侧墙(挡墙),由于直接受到高温烟气的冲击,侵蚀情况特别严重。这部分侧墙一般使用普通镁砖或镁铬砖,但由于近年来加强炉墙的隔热,在侵蚀特别严重的挡墙部分和燃烧口部位,采用电熔锆刚玉砖。在不受烟气冲刷和飞尘少的部位,如燃烧口下面的侧墙,有时也采用硅砖砌筑。侧墙中段,温度下降到1300℃以下,同时由于蓄热室内砌着格子砖,烟气的侵蚀作用变得缓和,但荷重逐渐加大。通常使用高铝砖,但因可能与碱蒸汽反应,生成霞石,产生目状剥落,因而改用含Al2O3 50%以下,气孔率为15~20%的高密度粘土砖。侧墙下段,这部分的温度大致为1000℃以下,侵蚀作用更小,虽然荷重增大,但温度不很高,一般使用优质粘土砖即可满足要求。
3、格子砖耐火材料格子砖是废气和燃烧用空气进行交换显热的储能换热元件,为蓄热室的核心。格子砖的使用条件与同一高度的蓄热室侧墙大体相似,但格子砖完全暴露于高温废气流中,其受到的侵蚀作用要比侧墙严重得多,因而耐火材料的选用就变得更加复杂和严格。格子砖上段温度高,是烟气飞尘和碱蒸汽的化学侵蚀作用严重的部位,因而耐火材料应具有高的抗高温化学侵蚀性能。这部分通常使用直接结合镁砖,它的耐侵蚀性好,不与碱发生反应,与SO2的反应也很缓慢。但以重油作燃料时,高温下燃油杂质中的V2O5对镁质耐火材料的侵蚀破坏作用很大。镁质格子砖的结构易遭破坏,造成结构疏松和剥落崩裂损毁。在这种情况下,处于侵蚀作用严重的顶部,一、二层砖普遍使用耐侵蚀性能更好的电熔锆刚玉砖。格子砖中段,随着废气温度降低,废气中的碱蒸汽、SO3和硫酸盐发生凝聚,引起相当复杂的侵蚀反应过程,加上长期的温度交变作用,耐火砖的损毁极为严重,成为蓄热室格子砖的一个薄弱环节。后还应当指出,玻璃窑蓄热室耐火材料的选用与熔化玻璃的种类有关,因为烟气中的侵蚀介质成分随着玻璃配料而改变,这样,适用于不同蓄热室的耐火材料自然也就有所不同。
玻璃窑烟道和蓄热室耐火砖砌筑要求
浮法玻璃熔窑的砌筑是以熔窑纵向中心线、1#小炉中心线以及标高为基准的。玻璃熔窑烟道及蓄热室的砌筑要求简述如下。
(1)烟道
①浮法玻璃熔窑烟道一般在熔窑砌筑的第一阶段砌筑,但也有些厂家为了赶点火时间,而将熔窑主体建完后,再进行烟道的砌筑,此时应注意施工保护。
②烟道的施工以1#小炉中心线和熔窑中心线为基准,为方便起见,在总烟道和支烟道交接处、支烟道拐弯处碹的处理,可采用耐热混凝土浇筑。
③在烟道不同碹跨相接处,碹采用直缝砌筑,墙要错缝砌筑,此时应注意碹头处的碹砖长度不小于120mm,以免碹头砖脱落。
④烟道墙体膨胀缝分段留设,一般每2m按8mm留设,膨胀缝要错缝砌筑,膨胀缝外要用黏土砖砌筑,不能用保温砖。
⑤烟道墙外一层为红砖,由于红砖和标形耐火砖厚度不同,砌筑时不配型,因此要求每7-8层红砖往墙内咬砌半砖,可通过加工保温砖的厚度来调整咬砌处的高度。
(2)蓄热室
①蓄热室墙一般厚度为578mm,其中侧墙和端墙由耐火砖一砖半和保温砖一砖组成,砌筑时膨胀缝可分段留设。隔墙全部由耐火砖(两砖半)组成,膨胀缝必须留在隔墙两端。
②炉条碹是蓄热室的关键部位,必须确保安全,必须拉通线砌碹,每个炉条碹都不能有歪斜。炉条碹砖上用找平砖找平,找平砖上表面要力求平整,以利于格子砖的码砌。浮法玻璃熔窑炉条碹找平工作工时较长,必须精细施工。目前常见的方法是,将找平砖下表面加工合适后带泥砌筑。砌完后,按炉条碹砖找平砖的要求标高弹线,并将每块砖进行编号后将找平砖取下,按照所弹线痕进行切割,然后按编号位置重新带泥砌好,按标高拉线,用角向磨修正高度。
③蓄热室后侧墙砌到小炉底板的高度后要暂停,进行胸墙和小炉的施工,待小炉斜碹和后平碹砌筑结束后才能继续后侧墙的施工。
④格子砖码砌要求垂直、水平,格子砖在生产检验后应按正负公差分箱包装,并在包装箱上标明公差范围。同一层格子砖在码砌时要求用同一公差范围的格子砖。
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