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耐火材料行业动态

顶燃式热风炉内衬用耐火材料配置及理化指标

顶燃式热风炉是一个热交换装置,其内衬耐火材料(包括热交换单元一格子砖)要经受高温高压,温度波动,高负荷,气氛变化等工况条件的作用。其内衬耐火材料的配置要根据顶燃式热风炉各个部位的工况条件,各种耐火材料的物理化学性能和中国耐火原料资源的特点来选材。耐材配置在有利于实现高风温的同时,实现高风温热风炉的高效长寿和实现耐材原料的国产化。

顶燃式热风炉内衬用耐火材料配置

部位

工作温度,℃

工况条件

耐火材料

备注(墙砖和格子砖层高)

陶瓷燃烧器

600~1100

温度波动大,气流冲刷剧烈

莫来石-红柱石-堇青石砖MHJ-125

预混室

喉口

1250

温度波动大,气流冲刷剧烈

红柱石砖AH-140

拱顶

1100~1420

气体燃烧区域,工作温度高

硅砖G-155

燃烧室

蓄热室上部

900~1420

工作温度高

硅砖G-155

占蓄热室总高度30%~40%

蓄热室中上部

800~1150

温度过渡区,温度较高,载荷较大

红柱石砖AH-135或低蠕变高铝砖GL-135

占蓄热室总高度10%~20%

蓄热室中下部

1100

工作温度较低,载荷高

低蠕变粘土砖NT-125NT-1145

占蓄热室总高度40%~50%

根据高风温顶燃式热风炉的工况特点开发的热风炉用各种关键耐火材料的理化性能指标,见下图。

顶燃式热风炉内衬用耐火材料配置及理化指标

不同部位采用不同材质和理化性能的耐火材料,可保证热风炉的高效长寿。

依据开发的格子砖设计软件通过优化格子砖参数(和等),形成了格子砖的系列产品,列于下表。

顶燃式热风炉内衬用耐火材料配置及理化指标

结果表明,格孔直径减小,格子砖的热交换面积增加,且蓄热容积不但没减少,且稍有增加。这样既有利于强化格子砖与气体之间的热交换,又具有足够的蓄热量,保证足够的高温送风时间,提高热风炉的热效率。

但是过度缩小格子砖孔径,则会导致气体通过格孔通道的阻力增大,造成气体阻力损失增大,消耗更多的鼓风动能。格子砖格孔过多、过小也会给格子砖生产增加难度。产品合格率下降,密度下降。密度下降是不利于格子砖的蓄热和导热能力的。





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