2017-02-27
耐火磚制品在使用過程中，發(fā)生線度和體積變化的指標主要有線膨脹重燒體積變化。耐火磚制品的重燒體積變化時一種不可逆的體積過程，而制品的熱膨脹是一種可逆的體積變化。耐火磚制品作為構(gòu)筑熱工設備的機構(gòu)材料，常常在高溫和溫度反復變化的條件下使用，材料的體積變化主要取決于制品的線膨脹性質(zhì)。因此，在使用過程中，即使制品重燒收縮，也需要預留膨脹縫，容納制品因反復的溫度變化產(chǎn)生的線膨脹。
膨脹縫的留設
工業(yè)窯爐的耐火材料因為化學成分和物理結(jié)構(gòu)的不同，以及砌筑方法和砌筑材料的不同，受熱后的膨脹量也有一定的差異。大體積耐火材料膨脹縫的設置，應根據(jù)以上因素來確定。通常膨脹縫的間距應在1.5-2m之間。工作溫度低于800℃的Ⅲ類耐火粘土磚砌筑體、紅磚砌筑體和硅藻土磚砌筑體，由于膨脹量較小，自身吸收能力較強，在4m的長度以內(nèi)，可不設膨脹縫。一般情況下，膨脹縫的寬度應取加熱面最高溫度時理論膨脹量的50%～100%。以下為常用耐火材料內(nèi)襯的膨脹縫寬度的參考值(mm/m)
不同材質(zhì)的耐火磚砌體的膨脹縫寬度
|
序號
|
耐火磚材質(zhì)
|
膨脹縫寬度（mm/m）
|
|
1
|
黏土磚砌體
|
5~6
|
|
2
|
高鋁磚砌體
|
7~8
|
|
3
|
剛玉磚砌體
|
9~10
|
|
4
|
鎂鋁磚砌體
|
10~14
|
|
5
|
硅磚砌體
|
12~13
|
|
6
|
鎂磚砌體
|
10~14
|
不同材質(zhì)耐火澆筑料砌體的膨脹縫寬度
|
序號
|
耐火澆筑料材質(zhì)
|
膨脹縫寬度（mm/m）
|
|
1
|
黏土耐火澆筑料
|
4~6
|
|
2
|
硅酸鹽水泥耐火澆筑料
|
5~8
|
|
3
|
高鋁水泥耐火澆筑料
|
6~8
|
|
4
|
水玻璃耐火澆筑料
|
4~6
|
|
5
|
磷酸鹽耐火澆筑料
|
6~8
|
膨脹縫的位置
膨脹縫的位置應避開受力部位，如爐體骨架和內(nèi)襯的孔洞，以避免影響耐火材料的整體強度，并在膨脹縫保持合理間距的前提下均勻設置。耐火磚砌體在相交處的膨脹縫設置如圖所示：
爐底的膨脹縫在上下磚層中同層爐底中均應交錯設置。
爐墻的膨脹縫在內(nèi)外層之間和上下層之間，均應交錯設置。
圓形拱墻可在砌體與外殼間留設膨脹縫以補設膨脹，其中填以不定型耐火材料或隔熱材料。對于外殼可以隨之膨脹的，對散熱要求不高的，不填耐火材料或隔熱材料亦可。
拱頂一般在兩端留出直通的膨脹縫，留設時應考慮各個方向的膨脹，拱頂高度大于2.5m的，除在兩端留設膨脹縫外，還應根據(jù)拱長分段，在拱頂中部留設膨脹縫。交錯砌筑的拱頂可留設直通的膨脹縫，也可留交錯的膨脹縫。直通砌筑的拱頂，應選擇交錯的膨脹縫。多層拱頂膨脹縫應交錯設置。膨脹縫上應有一層具有一定剛度的覆蓋，形同加箍。對于膨脹量較大的如硅磚、鎂磚，除了以上的膨脹縫外，還應在3～5塊磚之間加塞1～2mm厚的紙板，以加強膨脹量的補償。
對于懸掛式爐頂，除了沿爐頂周圍設置膨脹縫外，還應考慮下部爐墻向上膨脹所應留出的間隙。在墻與頂?shù)慕粎R處，應設置既吸收垂直方向又吸收水平方向的膨脹縫。
對于直徑較大的爐頂，在實施耐火澆筑料的澆筑時，應適當設置控制膨脹縫，將爐頂分割成對角線長度不大于2m的扇形或弓形小區(qū)，分區(qū)澆筑。
對于一些重要部位，為避免其開裂而影響整體強度，可在其周圍不太重要的部位設置控制縫，吸收重要部位體積變化產(chǎn)生的應力，避免重要部位開裂，以預置的裂縫防止特定部位的裂紋的產(chǎn)生，這樣預置的裂縫通常也稱其為控制縫。
