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耐火材料在烘爐過程中產生爆裂的原因

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耐火材料在烘爐過程中產生爆裂的原因

發布日期:2018-11-29 作者: 點擊:

烘爐,即對建成或維修完畢的工業爐內襯,按照設計好的升溫曲線進行幹燥和加熱升溫的過程:涼爐,即是對使用過的爐子:按照設計好的降溫曲線進行降溫的過程。升降溫速度的快慢,取決於爐子的結構、所用耐火材料的相關性質和加熱冷卻設備的能力等因素。因此,烘爐、涼爐並非時間越長越好,而是需要製定一個合理的升降溫製度。

對於耐火磚砌體的爐子,在升降溫時特別需要強調注意的是:加熱或冷卻的均勻性和砌體厚度方向上的溫度梯度,防止由於加熱過快或局部溫度過高,導致體積膨脹差異過大,造成結構性應力破損。





對於用不定形耐火材料構建的爐子,在降溫冷卻過程中需要強調的和耐火磚砌體一樣:而對於加熱升溫過程,特別需要注意的是:在加熱過程中施工體內水分的排出速度和表麵的固化速度。當內部水分排出速度低於內部水分蒸發速度時,不定形耐火材料施工體內部的蒸汽壓上升。當內部蒸氣壓達到和超過砌體強度後,氣體內部便開始形成裂紋,嚴重化時產生爆裂。

1: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)水蒸氣的集聚發生

(3)抗爆裂

(4)局部應力和機械性損壞

(5)水蒸氣和凝結

(6)不定型和不燒耐火材料的剝落

2:升降溫不當容易發生的集中率結構破損問題。

(1)抗爆裂,所謂熱爆裂,是指在耐火材料受到急冷急熱時,在耐火材料的表麵和內部產生溫差,由於差異膨脹的存在,導致耐火材料砌體內部產生應力,當應力聚積到一定程度後而產生的爆裂即為熱爆裂。

(2)構成矽磚的礦物相如石英、鱗石英、方石英,由於其溫度變化也同時伴隨著石英的晶型轉化,體積隨之發生突變,所欲加熱或冷卻矽磚結構砌體時,需要特別注意熱爆裂問題。

(3)鎂磚或鎂鉻磚,由於其熱膨脹係數較大,溫度突變時也容易產生熱爆裂。

(4)隔熱磚,由於其熱導率低,磚體內的溫度梯度大,又因為其強度相對較低,所以也容易產生爆裂問題。

(5)機械性爆裂,所謂機械性爆裂,是指由於膨脹餘量不充分,或是由於對拱形等特殊結構形式的加熱存在局部高溫,使產生的熱膨脹應力局部幾種,使整體結構產生應力性破壞的現象。當耐火磚爐牆、爐頂收到單麵加熱時,在溫度升高的同時,不同溫度的部位產生不同的膨脹量。耐火磚因此受到相鄰耐火磚的機壓,當壓力大於其強度時,便發生磚體的破損。這種破損往往是在受熱麵首先發生。

(6)構造性爆裂。當耐火材料在高溫環境的實際使用中,加熱麵往往黏附有爐渣和其他雜質,由於它們的黏附和滲透,在耐火材料加熱區附近就形成了變質層。由於這個變質層會因玻璃化而收縮,或因熱膨脹而剝落,這種現象稱為構造性爆裂。


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關鍵詞:耐火材料

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