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為了在烘烤時排除砌體中的附著水分、耐火材料中的結晶水和完成耐火材料的某些組織轉變,增加砌體的強度而不剝落和破壞,制定出烘烤升溫速度、加熱溫度和在各種溫度的保溫時間,即溫度-時間曲線,稱為烘爐曲線。當然在烘爐過程中想使爐溫控制完全符合于理想的烘爐曲線是很困難的,實際爐溫控制總會有波動,但不應偏離烘爐曲線太遠,否則可能產生烘爐事故。
制定烘爐曲線必須根據爐子砌體自然干燥情況、爐子大小、爐墻厚度與結構、耐火材料的性質等具體條件來定。
連續(xù)式加熱爐在熱修或涼爐兩天之內時,可按照熱修烘爐制度烘爐,熱修烘爐可直接用上燒嘴烘爐,在爐溫低于300℃時,每小時溫升不得大于100℃,而低于700℃時不得大于200℃,700℃以上不受限制。涼爐兩天以上至五天者,按小修烘爐,長期停爐后按中修或大修烘爐。一般大修爐子需要烘爐約5~6天(大爐子可達10天),中修需烘爐3~4天,小修烘爐1~2天。
制定烘爐曲線必須根據具體情況。列舉幾種烘爐方案,供參考。
A 耐火黏土磚砌筑加熱爐的烘爐制度
原則是:在150℃時保溫一個階段以排除泥漿中的水分,在350~400℃緩慢升溫以使結晶分解,在600~650℃時要保溫一段時間,以保持黏土磚的游離SiO2結晶變態(tài),在1100~1200℃時要注意黏土磚的殘存收縮。一般加熱爐,砌體又不甚潮濕時可簡化烘爐曲線,只有一個保溫階段,其余階段控制升溫速度。
B 耐火混凝土砌筑爐子的烘爐制度
耐火混凝土中含大量的游離水和結晶水,前者在100~150℃的溫度下大量排出,后者在300~400℃的溫度下析出,一般在150℃和350℃保溫,考慮到厚度方向傳熱的阻力,在600℃再次保溫,以利于水分充分排除。
耐火混凝土在烘烤過程中很容易發(fā)生爆裂,烘烤時必須注意:
a常溫至350℃階段,最易引起局部爆裂,要特別注意緩慢升溫,如在350℃保溫后仍有大量蒸汽冒出,應繼續(xù)減緩升溫速度。
b在通風不良,水汽不易排出的情況下,要適當延長保溫時間。
c用木柴烘烤時,直接接觸火焰處往往局部溫度過高,應加以防護。
d用重油烘烤時,要防止重油噴在砌體表面,以免局部爆裂。
e新澆搗的耐火混凝土,至少要3天后才可進行烘烤。
C 耐火可塑料搗制爐體的烘爐制度
耐火可塑料搗制爐體的烘爐過程中有140、600、800℃三個保溫階段。耐火可塑料和其他材料相比,含有更多的水分,設置三個保溫階段,主要是為了排出附著水分和結晶水分,同時可塑料爐子的烘烤升溫速度要比其他砌體慢得多。
為了在烘爐過程中有利于大量水分排出,在可塑料打結后,要在砌體表面位于錨固磚之間每隔150mm的距離錐成φ4~6mm的孔,孔深為可塑料砌體的2/3。同時,打結時由于模板作用而形成的光滑表面要刮毛。這樣在烘爐過程中砌體表面層雖然硬化,但內部水分仍可通過小孔和粗糙的表面順利排出。如果打結后不進行錐孔和表面刮毛,烘爐過程中首先表面層干燥硬化,而砌體內部尚含有大量水分,當繼續(xù)烘烤時,內部水分無法逸出,到一定程度時水汽就將已經硬化的表面鼓開,使耐火可塑料砌體一塊塊剝落,剝落塊的厚度一般為50~100mm,使砌體遭受嚴重的破壞。
在烘爐前如果發(fā)現由于某些原因錐好的孔洞閉合,在補錐之后才可烘爐。
D 黏土結合耐火澆注澆搗爐體的烘爐制度
黏土結合耐火澆注澆搗爐體在烘爐過程中有150、350、600、800℃四個保溫階段,主要是為了排出爐體中游離水和結晶水。
黏土結合耐火澆注料是一種較新的不定型耐火材料。它是由顆粒不大于12mm的礬土熟料為骨料和礬土熟料細粉以及耐火生黏土細粉混合的一種散狀材料。在使用時,將按一定比例配制的混合料加入定量的外加劑,用強制攪拌機攪拌,再加定量的水,再攪拌,然后象澆灌混凝土那樣澆搗爐體。
配料時必須保證料的配合比準確,加入的水水質必須清潔,水量不能超過規(guī)定。在滿足正常施工的前提下,澆注料的用水量和促凝劑量要盡量少加,以保證澆注料的質量,延長爐體使用壽命。澆搗完成后至拆模前要有一段養(yǎng)護時間,養(yǎng)護時間長短視季節(jié)和氣溫而定,當常溫耐壓強度達到0.98MPa以上時,方可拆模。拆模后到烘爐前應該有一段自然干燥期,尤其在深秋和冬季施工,充分干燥是相當必要的。在烘爐過程中烘烤溫度必須均勻,嚴禁局部溫度過高和升溫過快,必須使整個爐體溫度均衡地沿烘爐曲線上升,以免產生爐體破裂剝落。
用耐火可塑料或黏土結合澆注料爐體預制塊,按爐體各部位尺寸設計預制塊的結構、形狀和大小,事先由耐火材料廠搗打預制塊并進行烘烤。這樣現場吊裝砌筑方便,可以縮短筑爐時間;由于預制塊經過了烘烤,烘爐時間可以縮短。用預制塊砌筑,在爐體損壞、局部更換和拆爐時比澆搗的爐體容易,但預制塊爐體的氣密性和整體性沒有澆搗爐體的好。