加热炉陶瓷蜂窝体使用中损坏的原因分析

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加热炉陶瓷蜂窝体使用中损坏的原因分析

编辑：耐火浇注料时间：2020-12-26 浏览：

目前广泛使用的陶瓷蜂窝蓄热体多采用莫来石质，就理论上讲，其耐火度和荷重软化点都大于1400℃，完全能够满足加热炉烟气温度小于1300℃的使用条件，但在实际应用中却出现破裂或堵塞的现象。综合多个钢厂加热炉陶瓷蜂窝体的使用情况，将其损坏原因归纳如下：

(1)蜂窝体材质

陶瓷蜂窝体材质的选用非常关键，应优先考虑耐急冷急热性能好、比热大、密度大的材料。蜂窝体的破裂，很大程度上是由于其材质的选取不合理。烟气与空气对陶瓷蜂窝体反复冲刷，导致陶瓷蜂窝体的温度出现频繁变化，这对其材质提出了更高的要求。河南耐火砖工程中使用的蜂窝体材质耐急冷急热性能往往不好，容易出现破损现象。目前蜂窝体有十多种材质，其中以莫来石质，铝质瓷，致密堇青石质，疏散堇青石质，炻瓷应用最为广泛，其化学成分组成及性能如表1。

表1 几种蜂窝体化学成分组成及物理性能

(2)使用环境

炉内的氧化铁皮和材料本身的氧化铁含量降低了蜂窝体的耐火度。蜂窝体的主要成分是Al2O3和SiO2。高铝砖在还原性气氛中，一些低铝蓄热体材料，只要吸收少量的氧化亚铁，就会在低于1210℃的温度下形成液相。而莫来石和刚玉的高铝材料却要到1380℃并吸收大量的氧化亚铁之后，才会形成液相。

(3)设计因素

蓄热式加热炉中，双蓄热占绝大多数。由于空气和煤气的喷嘴都很大，空气、煤气流股混合效果不理想，会导致不完全燃烧。当残存的空气和煤气进入蜂窝体狭小的空间内混合，导致二次燃烧损坏蜂窝体。

空气(或煤气)和烟气在蓄热室内的流动不均匀时，容易导致局部的温度偏高或偏低，产生热应力从而影响蜂窝体的使用寿命。

(4)蜂窝体结构

陶瓷蜂窝体的孔距及壁厚的选择也很关键，能影响蜂窝体在吸热和换热过程中温度场的变化和分布，进而影响其使用寿命。孔距太小，在安装蜂窝体时容易错位，气体有效流通面积变小，阻力损失増大;孔距太大，气体和蜂窝体的换热不理想。因此，在一定的环境下，蜂窝体应有一个合适的结构与之相适应。

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