耐火浇注料衬体设计

耐火浇注料衬体是振动施工的，一般情况下具有较高的强度，因此与耐火可塑料相比，其设计也有一定的区别。

在高炉出铁沟和钢包等部位上，应用耐火浇注料的品种有A1203—SiC—C质和铝镁质等浇注料，在设计上只要确定衬体厚度和膨胀缝位置等即可。

在加热炉和均热炉等火焰炉中，主要用普通或高强度粘土结合耐火浇注料、低水泥系列耐火浇注料和隔热耐火浇注料等，即能满足设计和使用要求。个别窑炉和热工设备也有用水泥耐火浇注料、磷酸(盐)和水玻璃结合耐火浇注料的。

1．炉墙的设计

炉墙的设计，总原则是做成轻、重质料的复合炉墙，其厚度分别为40—200mm和200—300mm。

图15—5为炉墙构造和锚固件的示意图。炉衬由耐火纤维毡、隔热板或隔热耐火砖和耐火浇注料组成。耐火纤维毡靠炉壳安放或放置在隔热耐火砖衬和耐火浇注料衬之间。图中d和占型的不同，还有锚固砖、连接件的长短有差异。钢筋拉杆用的固定件分别为厚壁钢管和角钢，必须与炉壳钢板焊接牢固。锚固砖的长度应满足其冷端砌筑或浇注在隔热层中，以满足施工的要求。锚固砖用钢筋拉杆与炉壳连接，且为活动式的，能随着炉墙的涨落而上下移动，保证了炉墙的稳定和长寿。

耐火浇注料衬体中的锚固砖布置，必须是直线形的，即横平竖直布置，以便于振动棒在料中行走。从炉底工作面起，高度方向约为500mm处安装一排锚固砖，再每隔500—600mm安装一排，依此类推。最上一排锚固砖与炉顶工作面的最小间距为350—400mm；锚固砖的水平中心间距也是500—600mm；遇有孔洞时，其孔洞工作面与锚固砖最近面的间距，一般应大于]50mm。同时，孔洞周围均用耐火浇注料进行浇灌。也就是说，耐火纤维毡和隔热材料不得直接接触火焰，其构造见图15—6。

耐火浇注料衬体浇注后，一般经过数小时便获得强度，形成较坚固的整体。因此，衬体中一般不用放置金属支撑件和止推件。

2．炉顶的设计

炉顶衬体用的材料，与炉墙的基本相同或高一个档次。其衬体材料也是轻、重质料复合使用，厚度分别为50—150mm和200—250mm。

炉顶吊挂砖布置和吊挂形式，与耐火可塑料的基本相同(见图15—3)。即吊挂砖的中心间距290—330mm，必须是直线形布置，以利于振动棒的行走。低温部位或拱顶等特殊情况，吊挂砖的中心间距允许增大至340mm左右。

应当指出，用不定形耐火材料筑炉，其炉顶一般采用平顶为宜，这佯有利于设计和施工，也不影响使用；若设计新炉型，形状无论如何复杂．均可用不定形耐火材料制作。为了提高炉顶的使用寿命，通过锚固吊挂系统，使炉顶处于自由状态，即与炉墙分开，其构造处理见图15—7。

图15—7的构造，使用证明是行之有效的。耐火粘土砖与炉墙耐火浇注料衬体之间，必须干砌，便于移动；图中6和9是预留的膨胀缝，允许用耐火纤维毡、毯填充。当炉顶上、下涨落时，有水平膨胀缝缓冲。该缝大小与炉墙高度、炉顶下降程度和使用温度等因素有关，原则是在任何情况下，炉顶不能与炉墙上表面接触；当炉顶产生侧推力时，将推动砖墙到侧膨胀缝处得到缓冲，该缝大小由炉顶的侧推力决定。另外，炉顶四周的吊挂砖应离开炉墙的上表面，即其中心线与炉墙工作面之间的距离，一般应大于200mm。

3．膨胀缝的留设   

耐火浇注料衬体膨张缝的留设，可根据其线膨胀系数进行计算，然后参照烧后线变化确定。在一般情况下，是根据这两个性能指标而凭经验确定的。因为衬体受到的热应力大小是较难计算的。

炉顶与炉墙搭接处的膨胀缝，如图15—7所示。根据炉墙高度和使用温度等情况，其膨胀缝缝宽在35—70mm之间选定；炉顶衬体的膨胀缝留设，与耐火可塑料的基本相同；炉墙衬体的也基本类同，不同之处是，在衬体浇灌过程中必须按设计要求的位置，安放好填缝材料。因为，耐火浇注料施工后有较高的强度，无法切膨胀缝。