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蓄热室的墙体结构和耐火材料介绍

发布日期: 2020-05-30 13:51:39    阅读量(162)    作者:

天津快乐十分开奖结果 玻璃熔窑蓄热室的墙体结构包括:四周外墙、炉条碹支撑墙、腔道分隔墙3种墙体组成,构成蓄热室腔道的大壳体。

10.1 蓄热室的四周外墙

天津快乐十分开奖结果 蓄热室的四周外墙由内侧墙、外侧墙、前山墙、后山墙组成。内侧墙和外侧墙是沿熔窑纵向的长墙,靠近熔化部炉膛的为内侧墙,靠近厂房窗户的为外侧墙。前山墙和后山墙是沿熔窑横向的短墙,靠近投料口的为前山墙,靠近卡脖的为后山墙。蓄热室四周围墙的厚度一般为578 mm(两砖半厚度),大型浮法玻璃熔窑蓄热室格子体高度可达8 000~10 000 mm,蓄热室山墙高度可达15~17 m。蓄热室四周围墙在高度方向可按腔道内所处温度范围划分为上、中、下三段。见图1。

蓄热室截面图

①下段墙:对于大约8 000 mm高的格子体来说,炉条碹找平层顶面之上3 m左右至蓄热室地面之间的墙体为“下段墙”。是腔道内处于950 ℃以下的低温段,下段墙大约高度6 m(90层标砖),是蓄热室四周围墙的基座;下段墙可采用抗压强度较高的一级黏土砖砌筑,是不需要保温的墙体。

②中段墙:炉条碹找平层顶面之上3 m至格子体顶面之下1。5 m之间的墙体为“中段墙”。对应格子体的中温度区域,腔内温度处于950~1 300 ℃范围,中段墙大约高度3。5 m(50层)。此段墙是需要做一般保温的墙体,热面的主墙体厚462 mm(两砖厚度),中段墙主体采用低气孔黏土砖或高铝砖砌筑,外侧保温墙体厚114 mm (半砖厚度)为轻质黏土砖,两种砖同层共同砌筑,需要“硬砖托软砖”每8层咬砌1层。

③上段墙:从格子体顶面之下1。5 m向上至蓄热室墙顶面的高度范围为“上段墙”。对应格子体上段和上部的集气室空间是蓄热室的高温区域,腔内处于1 300~1 600 ℃范围。蓄热室内外侧墙的上段墙大约高度4 m(60层),前后山墙的上段墙高度5~5。5 m(75~80层),这与熔窑吨位和蓄热室内宽尺寸相关。上段墙常用的国产耐火材料为:优质硅砖、镁铬砖DMC-8\DMC-12\DMC20等。蓄热室上段墙的内侧墙和前后山墙由两种耐火砖材砌筑而成:热面的主墙体厚462 mm(二砖宽度)优质硅砖,保温墙体厚114 mm(半砖宽度)轻质硅砖。上段墙的外侧墙(俗称靶墙/目标墙)是受碱性烟气强烈热冲击的墙体,需要使用抗碱性能的耐火材料,一般由三层耐火砖材砌筑而成,热面的主墙体厚345 mm (一砖半厚度)碱性砖,过渡墙体厚114 mm(半砖厚度) 一级黏土砖,保温墙体厚114 mm(半砖厚度)轻质黏土砖,最外面是40~50 mm厚无石棉硅钙板保温。“上段墙”的不同种砖要同层共同砌筑,并以错台“硬砖托软砖”每8层错台咬砌2层。

④观察孔:蓄热室外侧墙的“上段墙”处,对应每个小炉中心线的垂直平面内需要留有观察孔。要能够观察到本侧小炉腔道内部情况,还能观察到对面小炉喷火口下沿及喷嘴砖的情况。观察孔的高度位置和下倾角度需要进行精确设计得出,可通过精确计算得出,或者用准确比例绘图法确定。观察孔通常设在二层楼面以上2 000~2 500 mm的高度范围内。每个观察孔外需要装设有保温功能的手动吊挂小门,在非观察期间全部小门应处于关闭状态。

⑤吹扫孔:若蓄热室下部采用低气孔黏土砖是条形砖西门子式排列,蓄热室外侧墙的炉条碹找平层以上与低气孔黏土砖格子体相对应部位需要留设吹扫孔,以便吹扫格子砖上的沉积物,疏通格子体。若采用的低气孔黏土砖是筒形砖就无法吹扫,不需要设吹扫孔。每个吹扫孔外需要装设手动塞子,在非吹扫期间全部塞子应处于塞严状态。

10.2 蓄热室墙体的膨胀缝

膨胀缝的合理设置是保证蓄热室四周墙体结构安全性的重要措施之一。蓄热室四周墙体有些部位可以不留膨胀缝,而有些部位必须留有合理的膨胀缝。

①蓄热室炉条碹找平层顶面以下墙体的热面通常处于600 ℃以下温度区域,即使蓄热室内外侧墙的墙体其膨胀长度也是有限的,一般不需要留膨胀缝,采用连续砌筑墙体。蓄热室四周围墙中上段墙体的外表面保温墙体以及中间层过度墙体均不需要留膨胀缝,以保持蓄热室四周围墙是完整的连续砌筑墙体(必要的孔洞除外),这对于蓄热室的密闭性是很必要的。由于保温墙体砖材的致密性较低,具有可压缩性,可吸收一定的热膨胀量,能够与留有膨胀缝的热面墙体膨胀情况相协调,既能保证墙体的安全性又能保证其密封性。蓄热室前后山墙都是短墙膨胀量不大,不需要留膨胀缝。

②炉条碹找平层顶面以上蓄热室内外侧墙的热面,通常处于600~1 600 ℃温度区域,墙体的受热膨胀量随墙体高度位置的不同而改变,除 “特殊部位”之外,都必须留膨胀缝。美国TECO公司主张蓄热室“上段墙”的小炉碹脚高度区域为“特殊部位”,不留膨胀缝,以保持小炉碹结构的水平推力,但需要在蓄热室前后山墙外侧对应小炉碹脚高度区域设置顶板、顶丝结构,在烤窑期间通过松动顶丝释放此部位墙体的热膨胀力。

③全分隔蓄热室内外侧墙的膨胀缝:全分隔蓄热室腔道内设有多道分隔墙,分隔墙数量为Qn=小炉对数-1。可将蓄热室内外侧墙的膨胀缝设在每道分隔墙的中轴线处,每面内外侧墙留Qn条膨胀缝。膨胀缝的宽度尺寸随墙体温度区域而不同:炉条碹找平层顶面向上至“下段墙”顶面之间区域,膨胀缝宽20 mm左右;“中段墙” 区域,膨胀缝宽30 mm左右;“上段墙”区域,膨胀缝宽40 mm左右。蓄热室内外侧墙的上段墙与前后山墙、腔道分隔墙的相交墙体结合部位膨胀缝留设情况见图5右图。

蓄热室相交墙体的膨胀缝

④全连通蓄热室内外侧墙的膨胀缝:全连通蓄热室内外侧墙长度很大,根据墙体高度随温度变化情况,可以采用相同缝宽30~40 mm,不同条数的膨胀缝。内外侧墙的炉条碹找平层顶面向上至“下段墙”顶面,每面墙留2条膨胀缝;根据小炉对数,“中段墙”每面墙留3条或4条膨胀缝;“上段墙”每面留Qn(等于小炉对数-1)条膨胀缝。膨胀缝砖为宽/窄两种“刀把形”,砌筑后墙体的膨胀缝为“平面方向错口、垂直方向集中”的错口直缝(非贯穿缝)。

⑤组合连通蓄热室内外侧墙的膨胀缝:组合连通蓄热室只有少量分隔墙,在有分隔墙部位可以采用全分隔蓄热室内外侧墙的膨胀缝形式;在对应由2个或3个小炉连通的蓄热室腔道内,可以参照全连通蓄热室内外侧墙的膨胀缝形式设置。

10.3 蓄热室炉条碹支撑墙

蓄热室炉条碹支撑墙为炉条碹碹脚砖底面之下的墙体,也是蓄热室下部集气室的分隔墙。炉条碹支撑墙所受单位荷载很大,其厚度一般为810 mm(3砖半)或930 mm(4砖),采用黏土砖砌筑而成。

天津快乐十分开奖结果 其功能之一是将炉条碹抬高,使炉条碹下形成一定高度的下部集气室空间。在此空间内即能使烟气和助燃空气(包括气体燃料)完成转向,又能容纳熔窑运行过程中落下的各类粉尘和格子体碎块,还能在熔窑运行中能够使保窑工人进入炉条碹下部对堵塞的格子体进行疏通操作。支撑墙高度1.5~1.7m(22~25层)。

其功能之二是承载对应的格子体重量,以及可能有的蓄热室腔道分隔墙的重量。对应每个小炉的炉条碹组都要由其两端的支撑墙承载,所以对应每个小炉区域的格子体重量也都要由炉条碹传给支撑墙承载。每道炉条碹支撑墙要承载其左右两侧炉条碹及其之上格子体重量的各一半(靠近前后山墙的半片炉条碹支撑墙荷载减半)。

小炉中心线之前的加厚支撑墙不能与前山墙的下部咬合砌筑,需要断开砌筑。末对小炉中心线之后的支撑墙设计厚度若小于支撑墙厚度之半时,可以将支撑墙与后山墙咬合砌筑,并将炉条碹的碹脚砖嵌入后山墙。见图6。

蓄热室下部的尾端结构

10。4 蓄热室腔道分隔墙

蓄热室腔道分隔墙用于全分隔蓄热室和组合连通蓄热室。分隔墙的功能:一是对蓄热室的纵向腔道进行分隔;二是顶撑蓄热室内外侧墙,以保持内外侧墙不出现内倾、内鼓之用。

①分隔墙的耐火材料:分隔墙的墙体材料可与外侧墙的热面墙体材料相同或略好一些,分隔墙上下不同材料的交界面位置要比外墙体材料的交界面适当向下错1~2 m。分隔墙下段墙采用低气孔黏土砖ZGN-42,中段墙采用镁铬砖DMC-8\DMC-12, 上 段 墙 采 用 镁 铬 砖 DMDMC-12\DMC20。

②蓄热室腔道分隔墙的“基底结构”:是炉条碹支撑墙顶面至炉条碹找平层顶面之间的特殊墙体,其结构较为复杂,由两类差异很大的特殊墙体结构间隔式组合构成。一是在每两道炉条碹及其找平砖的间隔内砌筑的多段薄片“小梯台”;二是分隔墙厚度范围所对应的炉条碹及其找平砖。宽度150 mm的炉条碹脚砖、炉条碹砖、炉条碹找平砖组合起来,相邻两道炉条碹按格子体2倍模数尺寸的中心距进行砌筑。在每相邻两道炉条碹之间的空档处,采用专门设计的直砖,在炉条碹支撑墙顶面砌筑薄片“小梯台”。小梯台顶面与分隔墙厚度范围对应的炉条碹找平层顶面为同一标高,共同构成分隔墙基底结构的顶面。见图7。

蓄热室腔道分隔墙基底结构

③基底结构薄片小梯台的尺寸:在熔窑纵向,小梯台是底部宽度与炉条碹支撑墙厚度相同(如810/930 mm),顶部宽度与分隔墙厚度相同(如462 mm)的对称错台形;在熔窑横向,是相邻两根炉条碹之间的空档尺寸(如400-150=250(mm))的直形薄墙。薄片小梯台要按蓄热室墙砖的整数层砌筑,其顶面要与炉条碹找平层顶面平齐,需要与蓄热室外侧墙、炉条碹脚砖、炉条碹砖及其找平砖同步向上砌筑。只有同步砌筑才能保证炉条碹及其找平砖的砌筑质量,也能保证与炉条碹找平层的标高一致的要求。

④蓄热室腔道分隔墙与蓄热室内、外侧墙的连接:分隔墙是沿熔窑横向设置与前后山墙平行的短墙。分隔墙要独立连续砌筑,中间不留任何膨胀缝,也不能与内外侧墙咬砌。独立砌筑的分隔墙两端部要分别插入蓄热室内外侧墙的凹槽内、并在横向、纵向留有适当的膨胀缝。以便使分隔墙与蓄热室内外侧墙既有连接关系又是互相分离的,能够适应受热膨胀的变化。

⑤分隔墙的顶面高度可有多种做法:一是分隔墙顶面穿过蓄热室顶碹,并要高出碹顶保温砖约300 mm;二是分隔墙顶面不穿过蓄热室顶碹,只与蓄热室内外侧墙顶面平齐,之上的弓形断面为全连通气道;三是分隔墙顶面只到达(或仅少量高出)格子体顶面,之上为全连通气道;四是分隔墙只在对应格子体的上半部设置,在格子体的中部高度设置弧形承重碹,其上砌筑分隔墙,分隔墙顶面只到达(或仅少量高出)格子体顶面,之上为全连通气室,弧形承重碹之下也是全连通结构。

⑥分隔墙的厚度:常用的蓄热室分隔墙厚度为462 mm,对于大多数运行12年以下玻璃窑炉的蓄热室来说就够用了;也有采用578 mm的,需要根据具体情况综合考虑。格子体顶面之上的分隔墙段是比较薄弱的墙段,很容易出现剥落、穿洞、倒塌等,一旦出现问题很难处理,这也是全连通蓄热室无分隔墙的优势之一。

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