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在工業(yè)窯爐砌筑時,不光砌筑時要有嚴格的施工要求和質(zhì)量把關(guān),筑爐完成后烘爐和涼爐更是至關(guān)重要的一個步驟。
烘爐,即對建成或維修完畢的工業(yè)爐內(nèi)襯,按照設(shè)計好的升溫曲線進行干燥和加熱升溫過程;涼爐,即是對使用過的爐子,按照設(shè)計好的降溫曲線進行降溫的過程。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)和加熱或冷卻設(shè)備的能力因素。因此,烘爐、涼爐并非時間越長越好,而是需要定制一個合理的升降溫制度。
對于耐火磚砌體的爐子,在升降溫時特別需要強調(diào)的是:加熱或冷卻的均勻性和砌體厚度方向上的溫度梯度,防止由于加熱過快或局部溫度過高,導(dǎo)致體積膨脹差異過大,造成結(jié)構(gòu)性應(yīng)力破損。
對于用不定形耐火材料構(gòu)建的爐子,在升降溫時特別需要強調(diào)的和耐火磚砌體一樣;而對于加熱升溫過程,特別需要注意的是:在加熱過程中施工體內(nèi)水分的排出速度和表面固化速度。當內(nèi)部水分排出速度低于內(nèi)部水分蒸發(fā)速度時,不定型耐火材料施工體內(nèi)部的蒸汽壓上升。當內(nèi)部蒸汽壓達到和超過砌體強度后,砌體內(nèi)部便開始形成裂紋,嚴重時產(chǎn)生爆裂。
?。?)加熱烘爐過程中需要防止的幾個問題:
1)耐火泥漿的龜裂;
2)水蒸氣的集聚發(fā)生
3)熱爆裂
4)局部應(yīng)力和機械性損壞
5)水蒸氣的凝結(jié)
6)不定形和不燒耐火材料的剝落。
(2)升降溫不當容易發(fā)生的幾種結(jié)構(gòu)破損問題:
1)熱爆裂,所謂熱爆裂,是指在耐火材料受到急冷急熱時,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,當應(yīng)力聚積到一定程度后產(chǎn)生的爆裂即為熱爆裂。
?、?nbsp; 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伴隨著石英的晶型轉(zhuǎn)化,體積隨之發(fā)生突變,所以加熱或冷卻硅磚結(jié)構(gòu)砌體時,需要特別注意熱爆裂問題。
② 鎂磚或鎂鉻磚,由于其熱膨脹系數(shù)較大,溫度突變時也容易產(chǎn)生熱爆裂。
?、?nbsp; 隔熱磚,由于熱導(dǎo)率低,磚體內(nèi)的溫度梯度大,又因為其強度相對較低,所以也容易產(chǎn)生熱爆裂問題。
2)機械性爆裂,所謂機械性爆裂,是指于膨脹余量不充分,或是由于對拱形等特殊結(jié)構(gòu)形式的加熱存在局部高溫,使產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力局部集中,使整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力性破壞的現(xiàn)象。
當耐火磚爐墻、爐頂受單面加熱時,在溫度升高的同時,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擠壓,當壓力大于其強度時,便發(fā)生磚體的破損。這種破損往往是受熱面首先發(fā)生。
3)構(gòu)造性破裂。當耐火材料在高溫環(huán)境的實際使用中,加熱面往往粘附有爐渣和其他雜志,由于它們的粘附和滲透,在耐火材料加熱區(qū)附近就形成了變質(zhì)層。由于這個變質(zhì)層會因玻璃化而收縮,或因熱膨脹而剝落,這種現(xiàn)象稱為構(gòu)造性破裂。
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