玻璃熔窑蓄热室炉条碹结构
发布日期： 2020-05-30 10:59:58 阅读量（770） 作者：玻璃熔窑蓄热室炉条碹结构
玻璃熔窑蓄热室炉条碹是设置在蓄热室下部，用耐火砖砌筑而成，类似普通燃煤炉的“炉箅子”那样排列布置的耐火砖砌筑结构。
1 玻璃熔窑蓄热室炉条碹的结构特征
蓄热室炉条碹是组合体结构：由横向多根、纵向多段的圆弧形片状小窄碹组合构成。在熔窑横向，对应每个小炉由8～12片小窄碹组成，相邻片状小窄碹之间隔开一定间隔距离，构成炉篦状上下串通结构。在熔窑纵向，对应每个小炉的片状小窄碹为串连对接布置。全窑各小炉对应的圆弧形片状小窄碹均以其碹脚砖背靠背的形式串联起来。
2 炉条碹的功能
玻璃熔窑的炉条碹是玻璃熔窑所有碹结构中承受分布荷载最大的碹，安全可靠性至关重要。其功能之一是承重作用，承载其上部很大重量的格子体，对应每个小炉区域的格子体由其下部的炉条碹承载;功能之二是起到炉箅子的作用，能够使助燃空气和烟气周期交替循环地上下流畅通过，保证玻璃熔窑燃烧中的换向。
3 炉条碹的材料
玻璃熔窑运行中，高温烟气与低温空气周期交替循环地上下通过炉条碹，因而炉条碹在承受很大的静压力的同时，也要承受交变热应力作用;还要受到硫冷凝液(也含硫酸盐冷凝液)化学侵蚀的负荷。
炉条碹材料必须能够同时承受静应力、交变热应力、化学应力这三种负荷作用。国内一般选用低气孔黏土砖(ZGN-42)制作炉条碹，能够同时承受三种应力负荷作用而且价格便宜。但氧化铝含量超过50%的耐火材料不适合做炉条碹。国外有选用莫来石砖的，或抗热冲击性能好、结构弹性大的碱性砖。
4 炉条碹的参数
国内外的玻璃熔窑炉条碹水平方向宽度一般为150 mm(6″)，这是经过长期使用得到验证的经典尺寸。圆弧形炉条碹垂直方向厚度通常可为350～450 mm(14″～18″)，中心角为100°～120°。炉条碹厚度和中心角可随小炉中心线间距尺寸、炉条碹耐火材料、格子体重量而变化。炉条碹的跨度与小炉中心线间距尺寸、炉条碹支撑墙厚度、炉条碹脚砖形状相关，需要进行统筹协调设计。有的设计人员希望尽量全窑采用同一跨度的炉条碹，以便减少炉条碹的砖型;也有的希望按炉条碹需要的不同跨度进行设计，可能还有其它做法，都是可以满足应用要求的。
5 炉条碹砖
圆弧形炉条碹的碹砖长度按炉条碹的厚度尺寸进行设计，一般为350～450 mm，砖宽按炉条碹宽度150 mm设计，楔形的大头厚度通常约100 mm(可用90～120 mm)，小头厚度根据给定的炉条碹参数计算得出，一般大小头尺寸相差10～12 mm，炉条碹砖单重一般要小于15 kg，以便砌筑过程中的人工搬运
6 炉条碹碹脚砖
炉条碹碹脚砖宽度与炉条碹等宽150 mm，按炉条碹的分布尺寸间断砌筑在炉条碹支撑墙的顶部，相邻两对小炉的炉条碹碹脚砖要背靠背对称砌筑，通常以炉条碹支撑墙厚度之半为分界线。炉条碹脚砖与炉条碹砖接触面倾斜角度为炉条碹中心角之半(45°～55°)，也有炉条碹脚砖形状特殊的情况下，炉条碹中心角随之改变的做法。
炉条碹脚砖与炉条碹砖接触的倾斜面下部的高度尺寸国内叫“砖嘴”高度，其可以是垂直线，也可以是上部偏向炉条中心的倾斜线。对于小炉中心线间距尺寸很大的情况，或者炉条碹支撑墙较薄的情况，以及需要增加炉条碹厚度的情况下，需要采用倾斜砖嘴，才能满足设计要求。采用倾斜砖嘴时炉条碹的跨度就减小了一些，这对炉条碹承受抗压能力是有利的。
炉条碹碹脚砖高度尺寸应按蓄热室墙砖砌筑的整数层设计。通过调整炉条碹脚砖的砖嘴高度尺寸，就可实现碹脚砖高度尺寸的整数砖层。图1中炉条碹碹脚砖的砖嘴高度尺寸77 mm，就是为了保证炉条碹脚砖厚度为5层整砖确定的。
7 炉条碹找平砖与找平层顶面
为了码砌格子体，需要在蓄热室腔道内砌筑出与格子体底面相适应的炉箅式格子体支撑平台。为此每根炉条碹的圆弧形顶部都要用专门设计的炉条碹找平砖进行找平，需要多层找平砖逐步进行找平，最后一层找平砖顶面称之为“炉条碹找平层顶面”，炉箅式格子体支撑平台顶面由所有炉条碹的找平层顶面组合构成。支撑平台内含有数条均匀分布的狭长形上下流通气道，这是炉条碹最明显的结构特征。
炉条碹找平砖通常有两种做法：①以往经常采用的与单根炉条碹等宽、其下与炉条碹顶圆弧线相吻合、其上为找平层基线、对应每个小炉由多块特异型大砖组合砌筑而成;②当今经常采用的与单根炉条碹等宽的专用尺寸直砖、水平分层找平砌筑而成。由于格子体高度和重量都比以往增加了许多，而特异型大砖一般是手工捣打成型，致密性较差，从耐压受力来说是比较弱的，因此采用专用尺寸直砖砌筑比较合理。由于要与炉条碹的弧形顶面相吻合，专用尺寸直砖需要在熔窑砌筑现场切割的工作量比较大，而且尺寸比较严格。
炉条碹找平层顶面是玻璃熔窑蓄热室高度方向重要基准面，蓄热室每个腔道内的炉条碹都要按此基准面进行找平。炉条碹找平层顶面标高误差要求是很严格的，国外的某浮法玻璃熔窑，要求炉条碹找平层顶面标高误差不能超过±1 mm，以确保格子体砌筑的水平度、垂直度良好。
炉条碹支撑墙和炉条碹脚砖都是按蓄热室墙砖整数层高度设计的，炉条碹找平砖也要按蓄热室墙砖的整数层进行设计。炉条碹找平层顶面至蓄热室地面之间的高度通常为2 500～3 000 mm范围(35～45整数层标砖砌筑)，也有更高一些的。
找平砖从相邻两小炉中间的炉条碹脚砖顶面开始向上与蓄热室墙体同层砌筑。最后的炉条碹找平层顶面需要高出炉条碹中心线处的圆弧形顶面70～100 mm。这是为了能够容纳“格子体支撑层”下凸的卡台高度(通常为50 mm)，炉条碹中心线附近的找平砖通常由多块立砌砖组成。见图4。
8 炉条筋砖
由于单根片状小窄碹的炉条碹高度尺寸较大又很单薄，很容易左右晃动。需要在对应每个小炉的多根并排的单体炉条碹之间，分别用两道炉条筋砖将多根并排炉条碹互相联络起来，形成面积较大、比较稳固的炉条碹组合体。从而使整个蓄热室腔道内的全部炉条碹构成像整块炉箅子一样的水平支撑平台，用以稳定承托格子体。
炉条筋砖为两端带有直角卡臂的倒凸字形砖，对称砌筑在每个小炉中心线的两侧、炉条碹顶圆弧面之上的合适位置。炉条筋砖两端卡臂要分别嵌入相邻两道炉条碹的找平砖内砌筑，炉条筋砖下凸的卡台将相邻两道炉条碹相对的两侧面卡紧定位，炉条筋砖顶面要比炉条碹找平层顶面低一层找平砖的高度(67 mm高)，以便能够容纳有可能出现对应的“格子体支撑砖”下凸的卡台(50 mm高)。炉条筋砖与格子体支撑砖的形状相同，但尺寸不同。
在炉条碹中心线两侧对称砌筑的两块炉条筋砖内侧水平间距大约在1 500 mm为宜，按炉条碹顶中心部位的多块立砌找平砖的厚度尺寸累加计算。这个间距尺寸需要与炉条碹找平砖与炉条碹顶圆弧面相吻合的砌筑要求统筹考虑进行设计：炉条筋砖需要砌筑在立砌高度比较大的炉条碹找平砖的位置，还要考虑炉条筋砖顶面的高度限制(比炉条碹找平层顶面低一层找平砖的高度)。
对于不同类型格子体的不同模数，两块炉条筋砖内侧水平间距应有所不同。理想的状况是尽量使“格子体支撑砖”与其下的“炉条筋砖”能够上下对正，或基本对正。以保持此部位的格子孔内气流上下比较通畅，否则容易在此部位出现堵塞。
对于小炉中心线间距尺寸超过3 600 mm的情况，如果采用全连通蓄热室或组合连通蓄热室，需要在所有取消分隔墙的部位增加一道炉条筋砖，这对增加整个炉条碹的稳定性是很必要的。
9 双炉条碹
对于格子体高度>9 000 mm，小炉中心线间距>3 600 mm，格子体以碱性砖为主的情况下，应考虑采用双炉条碹。对应小炉中心线处的双炉条碹支撑墙厚度要尽量减薄，以便使空气和烟气流通顺畅。一般情况下此墙厚度为350 mm(一砖半厚)，此处的炉条碹碹脚砖需要采用相邻两对小炉共用的单块砖、左右对称的形状。
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