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热风炉用耐火球的材质选择

发布日期： 2018-08-27 09:36:07 阅读量（919）作者：

球式热风炉工作过程中受到高温下周期性冷热交替的影响和以碱性煤气灰尘为主的侵蚀或渣化粘结。所以球床的材质选择必须满足以上工况要求。耐火球自从球式热风炉开始使用,材质有石制、粘土质、硅质、高铝质、镁铝质等普通材质,发展到现在的低蠕变质、镁铝铬、刚玉系列等优质材质。

1、普通材质耐火球的比较

普通材质耐大球理化特性比较见表1。

一般的高铝质耐火球,其耐火度不低于1750～1790℃;荷重软化开始温度不低于1420～1500℃;由于Al2O3属两性氧化物,故抗酸性渣侵蚀的能力较好,但弱于硅质耐火球,抗碱性渣侵蚀的性能也较好,但弱于镁铝质耐火球;当制品中Al2O3含量愈高,其热稳定性会显著降低。高铝质耐火球用于球床上段高温区,其耐火度和荷重软化温度已够用,而热稳定性和抗渣性显得不足。实际应用后,经常出现表面裂纹和渣化粘结现象,导致床层透气性变差,清球周期缩短。

硅质耐火球是以氧化硅为主要成分的酸性材料,其荷重软化温度高和抗酸性渣侵蚀能力强,但其密度小,仅为1.9t/m3,贮热能力较低,硅质耐火球热稳定性和体积稳定性较差。实际应用后,球体表面开裂严重,抗碱性煤气灰尘侵蚀的能力较差,渣化粘结多,清球困难。

普通镁铝球是以氧化镁为主要成分并含有氧化铝的碱性材料,镁铝球密度高,热容量大,贮热能力强,导热能力很强,抗渣性能优,但镁铝球亦存在着碱性耐火材料通病,即抗水化问题。实际应用后,镁质材料本身易发生水化反应,球体在水化作用下加之炉内温度作用,其强度变差,球体有疏松、粉化现象,致使镁铝球结构强度降低,重新装球时易破碎,且存放时间短。另外其热震稳定性、体积稳定性也较高铝球差。

表1普通材质耐火球理化特性比较

2、优质耐火球的比较

随着煤气干法布袋除尘技术的发展,球式热风炉的换球周期得以延长,球式热风炉得到推广应用,荷重软化温度高,热容量高,各种性能优质的耐火球材质已经研制成功,镁铝铬球和刚玉球等材质已经成功应用到柳钢750m3和1080m3高炉的球式热风炉上,优质耐火球理化特性见表2。

表2优质耐火球理化特性比较

对于蓄热量需求一定的热风炉,优质耐火球的装入可使热风炉外形体积缩小,减少投资总成本。对于铬刚玉球的性能研究表明,铬刚玉球的密度大,比普通耐火球高23%。若1m3内装同样直径(60mm)的球,可装3278个,低蠕变球重量为1t,铬刚玉球重量为1.185t。但由于刚玉球的一次投资成本较高,应用尚不广泛。目前应用较多的是价格较低的优质低蠕变高铝质耐火球。

3、耐火球的组合应用

优质耐火球为一机多球制及隧道窑生产,球体状态无明显环痕,呈标准球形,无纵横误差,球体断匀。理论和实践研究表明,球床中下部应用普通高铝质耐火球已能满足工况要求。优质耐火球在球床上部应用,不易出现变形、渣化、粘结。若粉尘超标,球床堵塞,可卸球净化后再装入继续使用。