通过大量的调查结果表明,燃烧室部分的蚀损主要是由燃烧室隔墙的蚀损造成的。隔墙的蚀损情况是:隔墙烧穿,向内突出,有多处裂纹(裂纹的宽度、形状及其长度大小不一),顶点孔洞处的隔墙砖烧损严重,甚至破碎、粉化。同时燃烧室由原来的圆形变为椭圆形。陶瓷燃烧器的破坏主要在靠热面燃烧器出口端。此处工作温度波动大,送风时承受高温(>1000℃)辐射,燃烧时低温(≤150℃)气流通过,使得燃烧器承受较大的交变热应力;其次受煤气中碱性物质及水汽的影响,致使燃烧器产生剥落、松动;另外燃烧气体通道在此处收缩,气流速度加大,产生的机械振动也会导致燃烧器松动。因此陶瓷燃烧器前端分配帽通常选用热膨胀率低、抗热震性能好的堇青石或红柱石砖,燃烧器煤气和空气通道段可采用高铝砖或致密粘土砖。
蓄热室部分,由于整个蓄热室格子砖的砌筑都是采用由下到上一直砌到顶的独立格子砖柱方式,长期使用后整个蓄热室的独立格子砖柱普遍存在不同程度的“S”形变形,并向燃烧室墙烧穿孔洞方向扭曲、突出。蓄热室大墙与格子砖之间存在楔形孔洞,高度方向上贯通于整个热风炉。格子砖和大墙砖存在碎裂和粉化现象。从国内大量的调查结果看,蓄热室格子砖普遍存在渣化、裂纹和变形现象。由于渣化和裂纹,蓄热室格子砖的孔中、独立格子砖柱之间的裂隙中都发现已破碎粉化的格子砖。大墙砖的问题集中在裂缝和表面粉化。炉箅子支柱上的横梁部分发生变形,附近的支柱有下沉现象。炉箅子本身也存在变形、位移和弯曲问题。蓄热室的大墙砌体,长期在高温、高压下工作,条件十分恶劣。导致大墙砌体蚀损的原因主要有:
(1)热应力作用。热风炉砌体长期在高温条件下工作,且温度是周期性地在一定范围内变化,其结果一方面砌体出现体积变化,另一方面长期处于热应力作用下工作,导致砌体产生裂纹、剥落,砌体松动。
(2)机械负荷作用。受砌体本身所产生的机械负荷作用,砌体长期在受压状态下工作,受压应力和热应力共同作用,砌体及砖缝产生蠕变变形。
(3)化学侵蚀。由于煤气中的灰尘含有一定的碱性氧化物,这些物质附着在砌体表面,并向内部渗透,逐渐与耐火材料发生化学反应,生成低熔物,从而导致砌体高温性能如耐火度、热态强度降低,产生变形或相互熔结,形成渣化现象。近年来,由于煤气净化技术的改进,煤气含尘量减少,灰尘对砌体的破坏已大为降低。
(4)压力作用。热风炉周期性地进行燃烧和送风,燃烧期内处于低压状态,送风期处于高压状态。传统的大墙和拱顶结构,其炉顶与炉壳间留有较大的空间,大墙与炉壳间设置的填料层在长期高温作用下收缩及自然压实后也留下一定的空间。由于这些空间的存在,受高压气体的压力作用,砌体承受了很大的向外推力,易造成砌体倾斜、开裂和松动,然后砌体外的空间周期性地通过砖缝进行充压和卸压,进而加剧对砌体的破坏。现代采用“板块”式结构炉墙,按单块砌体设置膨胀缝,大墙与炉壳之间不设置整体膨胀空间,从而消除了压力对砌体的影响。
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