耐火澆注料襯體如何設(shè)計?
耐火澆注料襯體是振動施工的,一般情況下具有較高的強度。在加熱爐等火焰爐中,主要用普通或高強度黏土結(jié)合耐火澆注料、低水泥系列耐火澆注料和隔熱耐火澆注料等,即能滿足設(shè)計和使用要求。個別窯爐和熱工設(shè)備也有用水泥耐火澆注料、磷酸和水玻璃結(jié)合耐火澆注料的
(一)爐墻設(shè)計
爐墻的設(shè)計,總原則是做成輕、重質(zhì)料的復(fù)合爐墻,其厚度分別為40-200mm和230-300mm。圖16-5為爐墻構(gòu)造和錨固件的示意圖。爐襯由耐火纖維氈、硅鈣板火隔熱耐火磚和耐火澆注料組成。耐火纖維氈靠爐殼安放或放置在隔熱耐火磚襯和耐火澆注料襯之間。圖中a和b型的不同,還有錨固磚、連接件的長短有差異。鋼筋拉桿用的固定件分別為厚壁鋼管和角鋼,須與爐殼鋼板焊接牢固。錨固磚的長度應(yīng)滿足其冷端砌筑或澆注在隔熱層中,以滿足施工的要求。錨固磚用鋼筋拉桿與爐殼連接,且為活動式的,錨固磚端面與爐殼間距應(yīng)≥
40mm,這樣能隨著爐墻的脹縮而左右移動,確保了爐墻的穩(wěn)定和長壽。
耐火澆注料襯體中的錨固磚布置,須是直線形的,即橫平豎直布置,以便于振動棒在料中行走。從爐底工作面起,高度方向約為500mm處安裝一排錨固磚與爐頂工作面的間距為350-450mm;錨固磚的水平間距也是500-600mm;遇有孔洞時,其孔孔工作面與錨固磚近面的間距,一般應(yīng)大于150mm。同時,孔洞周圍均用耐火澆注料進行澆灌。也就是說,耐火纖維氈和隔熱材料不得直接接觸火焰。
耐火澆注料襯體澆注后,一般經(jīng)過數(shù)小時便獲得強度,形成較堅固的整體。因此,襯體中一般不用放置金屬支撐件和止推件。
(二)爐頂設(shè)計
爐頂襯體用的材料,與爐墻的基本相同。其襯體材料也是輕、重質(zhì)料復(fù)合使用,厚度分別為50-150mm和230-300mm。
爐頂?shù)鯍齑u布置和吊掛形式,與耐火可塑料的基本相同,但須是直線形布置,以利于振動棒的行走。低溫部位或拱頂?shù)忍厥馇闆r,吊掛磚的中心間距允許增大至340mm左右。
應(yīng)當(dāng)指出,用不定形耐火材料筑爐,其爐頂一般采用平頂為宜,這樣有利于設(shè)計和施工,也不影響使用;若設(shè)計新爐型,形狀無論如何復(fù)雜,均可用不定形耐火材料制作。為了提高爐頂?shù)氖褂脡勖?,同過錨固吊掛系統(tǒng),使?fàn)t頂處于自由狀態(tài),即與爐墻分開。
耐火黏土磚與爐墻耐火澆注料襯體之間,須干砌,便于移動;預(yù)留的膨脹縫,允許用耐火纖維氈、毯填充。當(dāng)爐頂上、下漲落時,有水平膨脹縫緩沖。該縫大小于爐墻高度、爐頂下降程度和使用溫度等因素有關(guān),原則是在任何情況下,爐頂不能與爐墻上表面和側(cè)表面接觸;當(dāng)爐頂產(chǎn)生側(cè)推力時,將推動磚墻,到側(cè)膨脹縫處受到緩沖,該縫大小由爐頂?shù)膫?cè)推力決定。另外,爐頂四周的吊掛轉(zhuǎn)應(yīng)離開爐墻的上表面,即中心線與爐墻工作面之間的距離,一般應(yīng)大于200mm。
(三)膨脹縫留設(shè)
耐火澆注料襯體膨脹的留設(shè),可根據(jù)其線膨脹系數(shù)進行計算,然后參照燒后線變化確定。在一般情況下,是根據(jù)這兩個性能指標(biāo)而憑經(jīng)驗確定的,因為襯體受到的熱應(yīng)力大小是較難計算的。
爐頂用爐墻搭接處的膨脹縫,根據(jù)爐墻高度和使用溫度等情況,其膨脹縫縫寬在35-70mm之間選定;爐頂和爐墻襯體的膨脹縫留設(shè)時,在襯體澆灌過程中須按設(shè)計要求的位置,安放好填縫材料。因為耐火澆注料施工后有較高的強度,無法切膨脹縫。