高爐熱風爐由原來最早的內(nèi)燃式、外燃式熱風爐演變?yōu)楝F(xiàn)在的頂燃式熱風爐,經(jīng)過20余年的發(fā)展演變,頂燃式熱風爐實現(xiàn)了大型化、高效化、長壽化,取得了令人矚目的技術(shù)成就。為保證頂燃式熱風爐的穩(wěn)定工作和使用壽命,需要對熱風爐的結(jié)構(gòu)合理的配置耐火材料,詳細使用如下:
熱風爐下部低溫區(qū)域溫度不高于900℃,主要承受上部砌體的重力載荷及送風初期的強對流熱交換過程,該區(qū)域需要選用抗熱震性能好價格便宜的粘土磚即可滿足使用要求。
蓄熱室的中溫區(qū)溫度在800-1100℃之間波動,此區(qū)域為高溫區(qū)域與低溫區(qū)域的過渡區(qū),這個區(qū)間的耐材需要承受上部耐材的重力載荷,還要承受一定的高溫,因此高溫蠕變性能尤其重要,該區(qū)域需要選用抗蠕變性能好的低蠕變粘土磚或者低蠕變高鋁磚。
在蓄熱室的上部,由于溫度高且交替變化,因此需要荷重軟化點高、高溫熱震穩(wěn)定性能好的材料,該區(qū)域需要選用硅質(zhì)耐火材料,硅磚和荷重軟化溫度>1650℃,足以滿足蓄熱室高溫區(qū)的使用要求,但缺點是在900℃以下的溫度容易剝落損壞,所以,熱風爐的升溫和冷卻過程必須嚴格按照規(guī)定的方式進行,方可延長使用壽命。
燃燒室的熱風出口及喉口部位,由于溫度變化劇烈,需要選用荷重軟化溫度高、有良好的高溫穩(wěn)定性和抗熱震性的耐火材料制品,一般選用低蠕變高鋁磚或者紅柱石磚與硅磚相結(jié)合組合砌筑。
熱風爐燃燒器的工作溫度小于1000℃,工作層耐火材料主要受煤氣、空氣的高速沖刷,因此空、煤氣環(huán)形通道可采用優(yōu)質(zhì)的低蠕變粘土磚砌筑;燃燒器的內(nèi)襯及空、煤氣噴口由于受燃燒、送風的周期變化,溫度波動范圍較廣,因此需要采用熱震穩(wěn)定性好、熱膨脹低的耐火材料,該區(qū)域則選用堇青石-莫來石-紅柱石磚來砌筑。
目前國內(nèi)頂燃式熱風爐應用已多于其它的內(nèi)燃式、外燃式熱風爐,為了適應現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)所需要的高風溫要求,需要結(jié)合國內(nèi)耐材的生產(chǎn)情況,合理配置熱風爐所需的耐火材料,制定出滿足高風溫所需要的耐火材料標準化性能指標。