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焦炉蓄热室和小烟道耐火材料损坏的原因与特征
发布日期2022-12-03 浏览次数3282 作者 来源

焦炉的主体是由耐火材料砌体和护炉铁件构成,了解焦炉管理的基本要求和损坏机理,对于避免焦炉非正常损坏以及延长焦炉的使用寿命是至关重要的。下文以焦炉蓄热室和小烟道为例,详细阐述了该部位耐火材料损坏的原因以及特征。


各焦炉单墙、主墙的(为简便起见,蓄热室部位的单墙、主墙简称为单、主墙)裂缝不尽相同,有的几乎全部单、主墙头部从上至下都存在12条宽为040mm的垂直裂缝,有的仅少数单墙头部存在较窄并较短的垂直裂缝。


有裂缝的单墙,一般端部裂缝比内部宽而且较长。对同座焦炉而言,主墙裂缝比单墙少,而且较窄、较短。


单、主墙内部裂缝的分布与数量,在热态时不易观察清楚,只有在全炉冷炉后才能观察到。具有20年炉龄的蓄热室单墙,冷后都具有24条垂直裂缝,它们多集中在炉头机侧中部与焦侧中部。每条裂缝基本与斜道裂缝(或灰缝)相连接,缝宽为015mm,以中部最宽,上部次之,越往下越窄。一般垂直缝是从斜道至蓄热室中部为止,自中部往下呈阶梯形缝隙出现.即自中部以上为砖块断裂,以下为灰缝抻开。必须指出,冷炉后,因砌体全面收缩而产生不少新缝,故上述情况不能完全代表生产状态下单、主墙内部裂缝的分布。


封墙因与大气接触,受气温变化的影响很大,故砌体和灰缝都会产生许多裂缝。一般来说,不论是新炉还是旧炉的封墙,如不经常维护,各处都可以产生裂缝,尤其以砖与铁器(如测压孔等)接触的周边为最多。


造成单、主墙裂缝的原因很多,比较主要的有以下几点。


①由于燃烧室砌体在炉长方向的增长速率比蓄热室大得多,从而使它受向外的拉应力(斜道也是如此),导致单、主墙出现裂缝,或使原有的裂缝继续扩大。


②单、主墙端部因距外界较近,散热较多,加上封墙不严,受漏人的冷空气影响,以及蓄热室内温度随气流周期性的改变而变化,单、主墙端部经常在二氧化硅晶型转化点附近波动而开裂。


③清扫、更换格子砖或修理单、主墙时,冷空气大量侵入,导致单、主墙温度急剧下降而破裂。


④单、主墙缝隙与炉体结构、燃烧室保护板类型、砖的材质有关。


某厂奥托炉采用双集气管、小保护板,单、主墙正面没有小炉柱等保护设施。当生产炉龄为30年时,其蓄热室单、主墙比采用大保护板加炉头错缝、正面具有小炉柱等保护装置的ΠBP炉的单、主墙裂缝少得多(表1和表2)。其原因除奥托炉采用小保护板结构,从而使炭化室部位炉长伸长速率较慢,对单、主墙的拉应力较小外,还因为其单、主墙全为抗急冷急热性能较好的半硅砖,其主墙头部是直缝结构,而ΠBP炉则是用硅砖错缝砌筑主墙头部。