某公司64万t电石生产配套碳材烘干装置为6台栅格式转筒干燥机(GZT24200)，热源由GXDF-5型热风炉提供。自2009年运行至今6台热风炉耐火炉衬出现了不同程度损坏，生产过程中陆续出现耐火砖脱落的现象，严重影响热风炉的稳定运行，同时墙砖松动存在坍塌风险，热风炉实际使用寿命远低于设计寿命。
从现实使用情况及损坏的部位分析热风炉耐火炉衬损坏的主要因素，提出针对性的相应措施，通过采取措施可以避免对热风炉耐火炉衬损坏，提高热风炉实际使用寿命。
热风炉耐火炉衬损坏的主要部位
型热风炉结构
公司电石厂GXDF-5型热风炉由燃烧室、挡风墙、副床构成，顶为耐火材质拱顶砖砌筑。其外形尺寸为:长5548mm、宽5666mm、高6400mm。燃烧室容积60m3，副床容积为20m3。
热风炉炉门上方炉衬损坏变形与坍塌墙体。燃烧室台转烧损、挡火墙开裂倾斜。山墙开裂、变形与倾斜;热风出口处或接入处大墙、拱圈出现变形与坍塌;拱顶塌陷。
热风炉耐火炉衬损坏的原因
通过分析认为造成公司电石厂GXDF-5型热风炉耐火炉衬损坏的原因主要有以下原因。
高温热应力作用
热风炉炉墙耐火砖内、外侧表面温度差大，产生很大的热应力，即砖衬内侧受到很大的压应力，外侧受到很大的拉应力。耐火砌体受到的膨胀力和荷重力集中于热风炉内层砖衬的内表面上，耐火砖衬内侧面的冷、热变化，导致耐火砌体的内侧面发生开裂，进而产生松动和脱落，造成拱顶垮塌、隔墙倾倒等。
机械冲刷、磨损作用
高温燃烧废气和鼓风对砖衬表面的强烈冲击和磨损，特别是热风炉的燃烧室下部隔墙，由于燃烧高温气流的冲击，产生振动，使燃烧室隔墙下部开裂、脱落和短路。
蠕性变形作用
耐火砌体在高温、高压的作用下，产生的蠕变是导致热风炉用耐火砖破坏。
结构设计不合理导致局部损坏变形带来渐进式的损坏热风炉整体砌筑煤粉管磨损后煤粉漏入保温层后燃烧挤压耐火砖后承重墙开裂，导致拱顶掉砖、塌陷，甚至整体垮塌。
操作不当加剧热风炉耐火层损坏
热风炉炉膛内温度长期超设计要求操作GXDF-5型热风炉其设计炉膛内温度为850℃以下运行，碳材干燥工段实际运行温度在950℃～1050℃长期高负压操作导致挡火墙、山墙等部位热应力长期承载过大，导致砖体开裂、错位频繁压火与起炉导致耐火砌体冷、热变化剧烈，使得墙体内侧面发生开裂操作时干燥筒长期返料、干燥筒窜动等冲击入口法兰导致热风出口墙、拱圈损坏。
砌筑质量差引起热风炉耐火层损坏
主要是砌筑时耐火砖缝隙大、缝隙间耐火泥浆填充不饱满。
改进措施
针对以上情况损坏的部位、耐火炉衬损坏的因素，提出如下措施严格按工艺设计要求热风炉进行操作，炉膛内温度控制在850℃以下运行，风压控制在-30Pa以下操作，减小干燥机振动，避免冲击入口法兰。
热风炉大修时，针对煤粉管入口处采用耐火浇筑料局部浇筑杜绝煤粉漏入保温夹层。
热风炉大修时，针对拱顶承重墙采用耐火浇筑料与钢筋整体浇筑圈梁，防止承重墙局部损伤后导致拱顶沉陷。
小结
型热风炉炉衬损坏部位主要在炉门上方、挡火墙、山墙、出口处大墙及拱圈，主要是热应力、气流的冲击产生振动、使操作不当、局部结构设计不合理等原因造成损坏热风炉整体砌筑损坏。通过规范热风炉进行操作，将炉膛内温度控制在850℃以下运行，风压控制在-30Pa以下操作，减小干燥机振动，避免冲击入口法兰。热风炉大修时，有针对性改进结构不合理之处如煤粉管入口处采用耐火浇筑料局部浇筑、拱顶承重墙采用耐火浇筑料与钢筋整体浇筑圈梁。解决热应力与结构应力如何分布、承受与消除(化解)的问题，防止集中释放带来的结构破坏。避免对热风炉耐火炉衬损坏，提高热风炉实际使用寿命。
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