瀏覽次數: 發布日期:2022-05-16 15:44:55
在煉鐵技術企業中,球式熱風爐是高爐鼓風系統加熱處理設備。球形熱風爐技術問題的核心是球形床。球床由等直徑防火球自然堆積而成,一般根據球直徑和材質的不同分為兩段。用作球床上段分析高溫區熱介材料的耐火球一般主要有3種:
1、高鋁質耐火球
Al2O3質量分數大于45%,以氧化鋁或鋁硅酸鹽為主的耐火材料稱為高鋁質耐火材料。一般高鋁質耐火球的耐火度不低于1750-1790℃,荷重軟化開始溫度不低于1400-1530℃。當制品的Al2O3含量越高,其熱穩定性會顯著降低。
生產企業中高鋁質耐火球用于球床上段高溫區,其耐火度和荷重軟化過程中溫度數據能夠得到滿足設計要求,但熱穩定性和抗渣性顯得十分不足。因此,經常發生表面裂紋和結渣,導致床層滲透性差,清球周期縮短。
2、硅質耐火球
硅質耐火球是1種酸性耐火材料,SiO2的質量分數大于93%,且具有多晶的特征,其他成分主要是Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO及某些堿金屬氧化物等。硅質耐火球的耐火度一般為1710-1750℃,荷重軟化溫度較高,可達1640-1650℃。
生產的中硅質耐火球用于球床上部的高溫區域。在高溫、大梯度溫度變化條件下,球表面開裂嚴重,抗堿性氣體粉塵腐蝕能力差,結渣現象嚴重,球清洗困難。
3、鎂鋁質耐火球
鎂鋁質耐火球的耐火度一般超過2000℃,荷重軟化溫度一般不高于1550℃,抗堿性渣侵蝕能力強。
鎂鋁質耐火球的生產工藝要比普通鎂磚精細嚴格,其使用性能也比普通鎂質耐火制品更好;熱穩定性好,850℃水中熱交換次數可達20次以上;抗渣性較好,特別是抗Fe2O3侵蝕的能力特別高。鎂鋁火球適用于工作溫度高、波動頻率大的球床段。
三種火球,鎂鋁耐火球有利于蓄熱和傳熱,同時解決粘球問題,在長期高溫負荷作用下,結構穩定,無脆和軟化,目前在高溫區域,鎂鋁耐火球逐漸取代其他兩種,被越來越多的企業使用。
目前企業生產耐火球最常用的方法及工藝:
壓球機成型方法是目前耐火球生產中使用較多的成型方法。該方法使用壓球機和鋼模具將配制耐火球原料***成球體。因一般機壓成型均指含水量為4%~9%的半干料成型方法,因而也稱半干法成型。常用的設備有摩擦磚壓榨機、杠桿式磚壓榨機和液壓壓力機。
機壓成型進程實質上是一個使球料內顆粒密布和空氣排出、構成細密球體的進程。機壓成型的磚坯具有密度高、強度大、干燥收縮和燒成收縮小、制品尺寸容易控制等優點,所以該法在耐火材料生產中占主要地位。
機壓成型時為獲得致密的球體,給予球料足夠的壓力。這壓力的巨細應可以戰勝球料顆粒間的內沖突力,戰勝球料顆粒與模壁間的外沖突力,戰勝因為球料水分、顆粒及其在模具內填充不均勻而形成的壓力散布不均勻性。
這三者之間的比例取決于球的分散度、粒子組成、球的濕度、球的大小和形狀。盡管壓力與球體細密化的聯系有若干理論公式可供核算,如球體氣孔隨壓力成對數聯系而改變等,但通常用實驗辦法近似地斷定球體所需的單位面積壓力,并依此決議壓磚機應有的總壓力。
機壓成型對球料的請求除水分應有必定的動搖規模外,對其顆粒度也有必定的請求,如應有合理的粒級配比,堆積密度盡可能大。一般臨界粒度為3~5mm,小于0.088mm的細粉含量應在35%~45%范圍內。
機壓成型的耐火球最易呈現的缺點是層裂和層密度景象。層裂是在加壓進程中構成的垂直于加壓方向的層狀裂縫。球料水分過高、細粉過量、結合劑過少及壓力過高都會致使層裂的發生。
因此,在生產中***對這幾方面的參數加以控制。層密度現象即成型后磚坯的密度沿加壓方向逆變。山上方單向加壓的磚坯一般是上密下疏,同一水平面上是中密外疏。這是因為球料顆粒間的沖突力和球料與模壁間的沖突力而形成的壓力遞減所造成的。選用雙面加壓及在模具四壁涂潤滑油下降外沖突力的辦法,可減少此種景象并下降球體的氣孔率。
選用成型設備要根據耐火球的質量請求、尺度和出產數量等進行綜合思考。一般加熱爐用耐火球或形狀進行簡單、數量多、質量管理要求我們一般的制品,可選用企業生產工作效率具有較高的杠桿壓球機;質量控制要求相對較高的耐火球可采用公稱壓力不低于2000K?N的摩擦壓球機。
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