1、蓄熱室頂用耐火材料
玻璃窯蓄熱室頂耐火材料處于玻璃原料飛塵和燃料雜質及含堿蒸汽的高溫惡劣環境條件下使用,受到嚴重的高溫化學侵蝕作用。此外,室頂為拱形結構,高溫下荷重變形為拱頂磚損壞的重要原因之一。因而對蓄熱室頂用耐火材料的主要要求是具有優良的耐侵蝕性能和抗高溫蠕變性能。
現在蓄熱室頂最普遍使用的耐火材料為堿性磚和硅磚。過去使用的堿性磚為普通燒成磚或不燒磚,包括鎂質,鎂鉻質和鉻鎂質堿性磚。但近年來為減少窯體的散熱損失,蓄熱室頂加強隔熱,出現了荷重變形的問賦解決這個問題的措施是改用抗蠕變性能較好的直接結合鎂鉻磚。但對實施強化隔熱措施的大跨度室頂,仍然存在著高溫蠕變的問題。
硅磚具有優良的抗高溫蠕變性能,高溫下的熱膨脹小,對高溫下的荷重變形具有很強的抵抗能力,在蓄熱室的溫度條件下,即使加強室頂的隔熱,也不致產生荷重變形的問題。但是,硅磚在耐侵蝕性方面存在一些問題,由于煙氣中含有大量的玻璃配料的飛塵,同時蓄熱室頂的溫度低于熔池的溫度,廢氣中含堿蒸汽會凝聚在磚表面上,使耐火磚受到激烈的侵蝕,從而導致硅磚蓄熱室頂迅速地損壞。
電熔鋯剛玉磚(AZS)具有優良的抗侵蝕性能和抗荷重變形性能,適于用作蓄熱室頂的耐火材料,最近已開始用于大型池窯的這個部位。
應當指出,蓄熱室頂用的耐火材料,各自具有不同的優缺點,因而選用時應綜合考慮蓄熱室的結構、大小、隔熱程度,操作條件及耐火材料的使用期限及價格等因素。
2、側墻用耐火材料
側墻上段,包括燃燒口,蓄熱室上部無格子磚的空間部分的側墻,耐火材料所處的使用條件與蓄熱室頂相似,耐火材料受到煙氣的飛塵和燃料雜質及堿蒸汽的高溫化學侵蝕作用。其中,與燃燒口相對的側墻(擋墻),由于直接受到高溫煙氣的沖擊,侵蝕情況特別嚴重。這部分側墻一般使用普通鎂磚或鎂鉻磚,但由于近年來加強爐墻的隔熱,在侵蝕特別嚴重的擋墻部分和燃燒口部位,采用電熔鋯剛玉磚。在不受煙氣沖刷和飛塵少的部位,如燃燒口下面的側墻,有時也采用硅磚砌筑。
側墻中段,溫度下降到1300℃以下,同時由于蓄熱室內砌著格子磚,煙氣的侵蝕作用變得緩和,但荷重逐漸加大。通常使用高鋁磚,但因可能與堿蒸汽反應,生成霞石,產生目狀剝落,因而改用含Al2O3 50%以下,氣孔率為15~20%的高密度粘土磚。
側墻下段,這部分的溫度大致為1000℃以下,侵蝕作用更小,雖然荷重增大,但溫度不很高,一般使用優質粘土磚即可滿足要求。
3、格子磚耐火材料
格子磚是廢氣和燃燒用空氣進行交換顯熱的儲能換熱元件,為蓄熱室的核心。格子磚的使用條件與同一高度的蓄熱室側墻大體相似,但格子磚完全暴露于高溫廢氣流中,其受到的侵蝕作用要比側墻嚴重得多,因而耐火材料的選用就變得更加復雜和嚴格。
格子磚上段溫度高,是煙氣飛塵和堿蒸汽的化學侵蝕作用最嚴重的部位,因而耐火材料應具有高的抗高溫化學侵蝕性能。這部分通常使用直接結合鎂磚,它的耐侵蝕性好,不與堿發生反應,與SO2的反應也很緩慢。但以重油作燃料時,高溫下燃油雜質中的V2O5對鎂質耐火材料的侵蝕破壞作用很大。鎂質格子磚的結構易遭破壞,造成結構疏松和剝落崩裂損毀。在這種情況下,處于侵蝕作用最嚴重的頂部,一、二層磚普遍使用耐侵蝕性能更好的電熔鋯剛玉磚。
格子磚中段,隨著廢氣溫度降低,廢氣中的堿蒸汽、SO3和硫酸鹽發生凝聚,引起相當復雜的侵蝕反應過程,加上長期的溫度交變作用,耐火磚的損毀極為嚴重,成為蓄熱室格子磚的一個薄弱環節。
最后還應當指出,玻璃窯蓄熱室耐火材料的選用與熔化玻璃的種類有關,因為煙氣中的侵蝕介質成分隨著玻璃配料而改變,這樣,適用于不同蓄熱室的耐火材料自然也就有所不同。
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