高鋁磚：高爐耐火磚內(nèi)襯設(shè)計(jì)及砌筑方法

TOP耐火材料窯爐應(yīng)用技術(shù)頻道開(kāi)講啦，今天給大家分享的是關(guān)于高爐耐火磚內(nèi)襯設(shè)計(jì)及砌筑方法。

高爐爐底耐火材料的特點(diǎn)是溫度約1500℃和靜壓力為4~5kg/cm2的鐵水長(zhǎng)期作用于耐火材料。熱量排放不完全，特別是在爐底的中心，對(duì)爐底保持原來(lái)的整體狀態(tài)有持續(xù)的影響，因?yàn)殚L(zhǎng)期使用可能會(huì)收縮耐火材料。由于高鋁磚的殘余收縮，裂縫開(kāi)裂。隨著砌體裂縫的開(kāi)裂，爐底可能部分漂浮。高爐底砌體的使用特點(diǎn)表明，有必要大大提高耐火材料的物理化學(xué)性質(zhì)。為了限制鈔票和渣水的滲透，應(yīng)降低磚的氣孔率。此外，在使用條件下提高產(chǎn)品的耐火性——荷重軟化點(diǎn)尤為重要.蠕變和體積穩(wěn)定性。但是，用這種原料制成的產(chǎn)品，即使特別致密，也是1500℃殘余收縮仍會(huì)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中產(chǎn)生。為了保證耐火材料的性能在上述溫度下長(zhǎng)期穩(wěn)定，必須大大提高耐火材料Al2O3的含量（在65~75%區(qū)間）。這種耐火材料除了化學(xué)成分外，重要的性質(zhì)還取決于更高的烘焙溫度，這對(duì)于高嶺土原料制品來(lái)說(shuō)是不可能的。硅線石或英來(lái)石石組成的產(chǎn)品在耐火材料使用溫度高于高爐爐底(1580~1600℃)下面烤。高鋁磚的優(yōu)點(diǎn)在于鐵水.渣水的作用更穩(wěn)定。

高爐高鋁磚的技術(shù)性能

高爐高鋁磚以高鋁土礦熟料為主要原料Al2O砌筑高爐耐火磚制品含量超過(guò)48%。高爐是煉鐵的主要設(shè)備，粘土磚是高爐早的襯里材料。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，高爐容積已大規(guī)模發(fā)展?12m直徑爐缸較為普遍，生產(chǎn)率迅速提高.然而，爐體耐火磚和爐腹耐火磚的侵蝕顯著影響了高爐的生產(chǎn)。20世紀(jì)60年代初，美國(guó)開(kāi)始使用高鋁磚生產(chǎn)錳鐵高爐.20世紀(jì)5年代后期，抗渣性好.含有不氧化和耐磨Al2O3高電熔剛玉磚含有氧化鉻.70年代初，日本熔鑄鎂鉻砂尖晶石耐火磚和鋯玉耐火磚.美國(guó)使用了一系列比上述耐火磚性能更好的碳化硅耐火磚產(chǎn)品，不斷尋找更理想的高爐加固冶煉條擦拭.20世紀(jì)50年代初，中國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)高爐高鋁磚，用于爐體下部，電熔剛玉于20世紀(jì)80年代開(kāi)始結(jié)合耐火磚Al2O3.高溫荷重軟化溫度達(dá)到95%以上1740?1770℃，在1600℃1984年碳化硅系列耐火磚成功開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)能力逐漸形成，高鋁磚已用于高爐爐體下部。中國(guó)高爐高鋁磚的技術(shù)性能Al2O含量分為三個(gè)牌號(hào)GL-48.GL-55.GL-65并有標(biāo)準(zhǔn)化的耐火磚設(shè)計(jì)。

考慮到高爐耐火磚爐襯設(shè)計(jì)的要素

耐火磚砌筑的實(shí)體稱為高爐爐襯。耐火磚直接承受高溫作用.化學(xué)侵蝕.因此，高爐襯里的作用是構(gòu)成高爐的工作空間，減少熱損失，保護(hù)爐殼等金屬結(jié)構(gòu)免受熱應(yīng)力和化學(xué)侵蝕。爐襯底部和其他部件的冷卻器損壞到一定程度，需要進(jìn)行中間維修或大修大修是高爐一代壽命的終止。

高爐爐襯設(shè)計(jì)的內(nèi)容是選擇各部分爐襯的材料.確定爐襯耐火磚的厚度.說(shuō)明砌筑方法和計(jì)算材料的用量。合理設(shè)計(jì)爐襯可延長(zhǎng)高爐壽命，獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

爐襯設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下三點(diǎn)：

1.高爐各部位的工作條件及其損壞機(jī)制。

2.冷卻設(shè)備冷卻設(shè)備形式及作用。

3.預(yù)測(cè)侵蝕后的爐型是否合理。

高爐爐底采用高鋁磚和粘土磚砌筑

粘土磚用于高爐爐底.高鋁磚一般由幾層豎磚制成(層高345mm或400mm)構(gòu)成，每層砌成十字形，也有一個(gè)字形。相鄰磚層的中心線上下錯(cuò)開(kāi)30°。上層爐底磚中心線和出鐵口中心線300~60°角。

a-磚型為400mm*150mm*90mm;b-磚型為345mm*150mm*75mm

1)砌筑時(shí)，根據(jù)冷卻壁上劃定的十字中心線，沿線準(zhǔn)確放置4塊表面光滑、直角的方形木材，作為砌筑中心十字形的基礎(chǔ)，為防止上下磚層中心點(diǎn)接縫，拉上磚中心線，中心點(diǎn)與下磚中心點(diǎn)交錯(cuò)。

2）根據(jù)爐底交叉中心線，首先定位中心磚，即在中心磚磚表面，按等分位置劃出相互垂直的交叉線，使其與爐底交叉線重疊，然后錯(cuò)開(kāi)磚柱厚度的一半，重新拉動(dòng)交叉線，沿線設(shè)置4個(gè)方向方木作為導(dǎo)面砌筑。

由于方木具有導(dǎo)向性和支撐性，支撐磚的一面和底面應(yīng)刨平，并相互成直角。方木沿線設(shè)置時(shí)，必須用水平尺或直尺檢查其垂直度，誤差不得大于0.1mm。每層磚底部時(shí)，兩條垂直交叉線應(yīng)使用精確的角度尺檢查是否為直角。導(dǎo)向方形木材必須與拉出的交叉線嚴(yán)格一致，不得彎曲。否則，中心交叉磚柱的傾斜會(huì)導(dǎo)致整個(gè)磚層的大量加工，影響砌體質(zhì)量。

爐底中心的十字線是整個(gè)爐底砌體的關(guān)鍵。底部放置后，應(yīng)檢查磚縫和垂直度是否符合要求，如質(zhì)量符合要求，然后靠近第一列磚，依次砌筑兩對(duì)角磚。~砌體穩(wěn)定性體穩(wěn)定性增加后，方向方木拆除。然后磚可以同時(shí)在四個(gè)角落砌磚。

高鋁磚.粘土磚爐底應(yīng)采用磷酸鹽泥砌筑。砌筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范掌握砌體磚縫的厚度；砌體磚縫中的泥漿必須飽滿；應(yīng)嚴(yán)格控制泥漿的稠度。

①砌磚時(shí)的程序是:先把磚干排好.檢查接縫，依次將磚移到一邊；然后清潔工作面，鋪一層泥漿，刷漿.如圖4所示。由于磷酸鹽泥。由于磷酸鹽泥漿流動(dòng)迅速，為了避免下部堵塞，在操作過(guò)程中，通常雙手放在下面，一只手放在磚的下端，另一只手放在磚的大面和邊緣的下部，上下摩擦4~五次后，磚就位。

②砌筑爐底磚的操作要點(diǎn)如下：穩(wěn)沾.低靠.短拉.重揉。

穩(wěn)沾:磚的大面和小面都沾滿了泥，不能一碰就拿出來(lái)。

低靠:將沾有泥漿的磚鋪在砌好的磚上時(shí)，應(yīng)盡量放低。這樣，磚面上的泥漿大部分進(jìn)入磚縫，達(dá)到灰縫飽滿的目的。

短拉.重揉:揉捏時(shí)上下拉動(dòng)距離短(一般30)~40mm)，揉漿的動(dòng)作要重而緊。磚到位后，用木錘敲擊不宜過(guò)猛，否則會(huì)造成泥漿下沉松動(dòng)。

a-沾漿;b-沾漿完畢;c-將磚拿出;d-準(zhǔn)備調(diào)頭;e-調(diào)頭完畢;f-揉漿砌筑

爐底各磚垂直誤差不得超過(guò)2mm。偏差過(guò)大會(huì)導(dǎo)致砌體下部堵塞。在施工過(guò)程中，每一列磚都應(yīng)用水平尺測(cè)量砌體中磚的垂直誤差。此外，還應(yīng)檢查爐底磚層上表面的平整度，并用尺子和塞尺檢查間隙。然后測(cè)量景觀各點(diǎn)的相對(duì)標(biāo)高差。用角磨機(jī)研磨和找平局部較高的地方，以促進(jìn)下?tīng)t底磚的砌體。爐底砌體與冷卻墻（或碳?jí)K保護(hù)墻）之間有100個(gè)~150mm膨脹縫和內(nèi)填碳材料的壓縮比不得小于40%。為避免大量加工磚，在邊緣小于1/2磚寬的地方填充碳材料。