熱處理爐常用的耐火磚及砌筑
熱處理爐是對(duì)金屬工件進(jìn)行各種金屬加熱工藝工業(yè)爐的統(tǒng)稱。溫度一般比加熱爐低。熱處理爐可以采用各種加熱爐的爐型，但對(duì)控制爐溫和爐內(nèi)氣氛等比較嚴(yán)格。熱處理爐大多使用氣體燃料加熱，為了準(zhǔn)確控制爐溫，有的熱處理爐用電加熱。
熱處理爐經(jīng)常使用爐型很多。熱處理爐施用溫度低、操作條件好一般用隔熱耐火磚或者粘土耐火磚砌筑個(gè)別部位則用高鋁耐火磚、堇青石磚、碳化硅磚和剛玉磚等也可用不定形耐火質(zhì)料作爐襯。
熱處理爐是由爐墻、爐頂和爐底三大部分組成。普遍以耐火磚、耐火澆注料和耐火纖維棉等材料作為爐襯，因爐型、耐火材料品種和熱處理工藝條件的不同其使用壽命也不相同。
1、耐火磚砌爐體。用隔熱耐火磚和耐火磚砌筑的爐襯適用于各種熱處理爐。爐墻厚度一般約為460mm。絕熱層厚度為70~230mm采用體積密度為0.8g/cm3的硅藻土耐火磚、粘土質(zhì)或者高鋁質(zhì)隔熱磚、漂珠磚或者硅酸鈣絕熱板砌筑。工作層厚度為230~348mm。鏈?zhǔn)綘t和馬弗爐等高溫退火爐的工作層用粘土耐火磚砌筑連續(xù)臥式爐、塔式爐和罩式爐等爐子的工作層可用體積密度為0.8~1.0g/cm3的粘土質(zhì)或者高鋁質(zhì)隔熱磚和漂珠磚砌筑輥底爐爐輥上側(cè)的砌體采用輥頸磚砌筑以便于更換爐輥，塔式爐和井式爐的爐墻較高為防止全部倒出每2m高的部位應(yīng)安裝金屬托梁或者抗拉磚并與爐殼連接。爐墻上的窟窿四周均用粘土耐火磚砌筑。采用不帶罩或者馬弗套的光明處理立式爐和塔式爐等設(shè)備當(dāng)處理不銹鋼等高級(jí)金屬料時(shí)需要通入高純度的干氫或者氮一氫等保護(hù)氣體因此爐體必須用高純度耐火質(zhì)料即爐墻下部幾層磚和某些異型板及管應(yīng)采用燒結(jié)或者電熔剛玉質(zhì)料建造其余爐墻則用氧化鋁空心球隔熱磚砌筑所用泥漿也必須與砌體相適應(yīng)。該類質(zhì)料在加熱過(guò)程中不析出任何有害氣體并能抵抗氫氣的破壞所以爐子施用壽命較長(zhǎng)。
爐頂分為吊掛平頂、固定式或者可卸式拱頂?shù)?。井式爐等的爐頂為移動(dòng)式的爐蓋。爐頂工作層和絕熱層的厚度分別為230mm和70~230mm所用耐火材料與爐墻的基本相同。
熱處理爐爐底除懸鏈爐和部分馬弗爐外都是承重的。其工作層和絕熱層的厚度一般分別為230mm和70~230mm。前者用粘土耐火磚砌筑后者則用粘土質(zhì)或者高鋁質(zhì)隔熱磚、漂珠磚或者硅藻土磚砌筑使用。熱處理爐的磚砌爐體在得當(dāng)?shù)牟僮鳁l件下使用壽命為3年有的達(dá)到4年以上。在此期間易損部位襯體需經(jīng)過(guò)數(shù)次小修。
2、耐火澆注料爐體。用耐火澆注料澆灌或者用其預(yù)制塊吊砌的熱處理爐工作層襯體。室式爐和車(chē)底爐等爐的爐體用高鋁水泥耐火澆注料預(yù)制塊吊砌不單施工速度快且爐體散熱較少施用壽命達(dá)到3年當(dāng)采用錨固磚和吊掛磚、并用高鋁水泥和粘土耐火澆注料或者高強(qiáng)度輕質(zhì)耐火澆注料現(xiàn)場(chǎng)澆灌時(shí)爐體整體性好、散熱少、抗熱震性好因此其施用壽命一般為2年。
3、耐火纖維爐體。用耐火纖維毯、氈、板、磚及其組合塊等制品鋪砌熱處理爐爐體或者粘貼其工作層可節(jié)約燃料經(jīng)濟(jì)效果較為顯著但施用壽命有待提高。
粘貼法是用高溫粘結(jié)劑將纖維條貼在原有爐襯工作層表面上可直接接觸火苗。先將爐襯表面徹底掃除干凈涂刷高溫粘結(jié)劑再將耐火纖維氈毯裁剪成小長(zhǎng)條立貼在其表面上并壓緊其厚度一般為30~60mm。
層鋪法是用耐火纖維氈毯直接做爐襯。先在爐殼上燒焊金屬螺桿并鋪厚度為480mm的礦棉或者絕熱板。之后將耐火纖維氈或者板穿掛在螺桿上并用墊片和螺絲帽固定而形成工作層厚度一般為80~120mm。當(dāng)爐子操作溫度較高時(shí)螺桿應(yīng)加保護(hù)帽或者用陶瓷緊固件。如在耐火纖維爐體表面上涂刷一薄層高溫涂料可保護(hù)爐襯同時(shí)也能提高爐子熱效率。薄板罩式爐和臺(tái)車(chē)式退火爐的工作溫度為850~1000oC爐體用層鋪法施工施用壽命可3年以上。
疊堆法是耐火纖維爐體的一種良好施工方法。先在爐殼上燒焊與爐殼平行的金屬錨固桿兩者的間距為80~100mm之后將耐火纖維氈毯切割或者折疊成長(zhǎng)度800~1000mm寬度140~180mm的塊最后在爐殼上涂刷粘結(jié)劑將耐火纖維塊穿在錨固桿上層層疊堆而構(gòu)成爐體。其獨(dú)特的地方是金屬錨固件遠(yuǎn)離工作面有利于耐火纖維爐體適應(yīng)較高溫度作業(yè)并延長(zhǎng)命命但纖維用量大筑爐成本較高。
砌筑法是將耐火纖維制成纖維磚或者Z形折疊纖維塊之后砌筑爐體。纖維磚一般用高溫粘結(jié)劑濕砌纖維塊因本身帶有固定用的金屬件砌筑時(shí)將金屬件抽出用鉚釘槍固定在爐殼上便可。用該法施工的爐體可在較高的溫度下施用其壽命有顯著的提高。
其他部位用耐火材料指馬弗罩、燒嘴磚、燃燒室、煙道和煙囪等用耐火材料。罩式爐和馬弗爐等屬于間接加熱的熱處理爐罩式爐的外罩用耐火材料作襯，內(nèi)罩用耐熱鋼建造。馬弗爐一般用粘土磚砌成馬弗罩個(gè)別用耐熱鋼制成。鋼絲馬弗爐的馬弗磚內(nèi)設(shè)6個(gè)馬弗口兩端頭均為咬口在爐底基墻上從爐頭到爐尾咬砌并使馬弗口同處在1個(gè)程度面上便于鋼絲運(yùn)行。馬弗磚砌體因單面受熱熱應(yīng)力較大馬弗口又受工件磨損、氧化鐵皮堵塞等作用較易損毀其施用壽命一般為6~12個(gè)月。
熱處理爐用燒嘴磚、燃燒室、煙道和煙囪等，其內(nèi)襯用耐火材料與加熱爐用耐火材料基本相似。
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