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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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