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蓄熱室用耐火材料的性能要求和工作環境要點
來源: | 作者:baolongshiye | 發布時間: 2021-10-12 | 716 次瀏覽 | 分享到:

蓄熱室是熱風爐進行熱交換的主要場所,是利用格子磚作為著熱體,回收從窯內排出的廢氣的部分熱量,換向后用來加入窯內的助燃風的廢氣余熱利用設備。蓄熱室中耐火材料的侵蝕主要受到火焰氣體、玻璃液的機械沖刷侵蝕以及廢料、堿蒸汽的化學侵蝕造成的,廢料對耐火材料的損傷最嚴重,主要損毀玻璃窯的上部和蓄熱室的侵蝕容易造成堵塞,影響傳熱效率和最終使用壽命。

蓄熱室格子體從上部質底部所處的溫度在600-1500℃之間較寬的范圍內,總體處在高溫、物理損傷、化學侵蝕等惡劣的作業環境下,有以下幾個方面:

(1)溫度的周期性變化導致磚結構應力變化,產生裂紋引起損壞。

(2)高溫和堿蒸氣的化學侵蝕。

(3)由于格子磚自重產生的機械應力而損壞。

(4)玻璃配合料粉塵、堿性組分的揮發物、燃油中的灰分及塵埃等物質的物理侵蝕。

(5)各種氧化還原作用導致耐火材料變質、疲勞、結構和晶相的變化,引起開裂、剝落和散落。

蓄熱室工作要點:

(1)磚的表面就是蓄熱室的加熱面,格子磚塊作為貯熱介質,其特性對熱風爐的蓄熱能力,換熱能力以及熱效率有直接影響。

(2)蓄熱室的蓄熱能力取決于格子磚幾何尺寸和磚形、格子磚氣體力學特性、耐火材料的導熱性能、熱容量和密度。

(3)在蓄熱能力及熱交換性能方面,矩形格孔優于其他孔型,但是,蓄熱室在結構上的穩定性是非常重要的,而圓形格孔的格子磚有強度高的優點,目前已被廣泛采用。

因此結合蓄熱室工作環境、工作原理、工作要點,蓄熱室所用的耐火材料的性能有四個方面:

①耐高溫。無論是為了回收余熱還是為了高溫預熱,都要求蓄熱室用耐火材料能長期適應在高溫下的工作條件,因系,格子體需要達到高的耐火度。

②具有足夠的結構強度。蓄熱體是在高溫下,經受上層及自身重量的條件下工作的,因此必須具有高的高溫結構強度(高溫耐壓強度)。

③良好的熱震穩定性。格子體始終處于冷熱交替循環的工作狀態,其表面溫度和內部溫度隨時間周期性變化,經受著由于內外溫度差異的變化而引起的應力作用,如果材料的熱震穩定性較差,那么溫度變化時,格子體會因為受到溫度應力的影響而損毀,導致氣流通道堵塞后,影響蓄熱室的正常工作。

④良好的熱導率和較高的蓄熱密度。作為蓄熱室材料,需要在工作能快速將熱量吸收或釋放出去,才能在熱交換過程中將放熱介質的熱量傳遞到格子體的內部并有效地傳遞給被預熱的介質,還要有較高的蓄熱密度,蓄熱密度是度量材料蓄熱能力大小的參數,是密度和比熱的乘積,因此格子磚體還有由高的致密度。


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