熱風(fēng)爐內(nèi)各部位操作條件及破損特征不同，熱風(fēng)爐用耐火材料理化性能的要求也不同。熱風(fēng)爐用磚基本上可分為高溫區(qū)及中低溫區(qū)兩大部分。

高溫區(qū)包括：

1．燃燒室上部磚

2．蓄熱室上郎格子磚及上部大墻磚

3．拱頂磚；

中低溫區(qū)包括：

1．燃燒室中下部磚；

2．蓄熱室中下部格子磚（或耐火球）中下部大墻磚；

3．各出口用耐火磚。

中低溫區(qū)用耐火磚最大，占全部熱風(fēng)爐內(nèi)用磚量的三分之二左右，這部分可用比較致密的粘土磚，有良好的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性。

高溫區(qū)間生產(chǎn)操作及風(fēng)溫水平的差異，對(duì)耐火磚理化性能的要求也有所區(qū)別。如對(duì)拱頂磚的熱穩(wěn)定性應(yīng)特別最視，以防止因溫度急變而剝落或斷磚堵死格孔；燃燒室及蓄熱室上部要求有較高的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，較低的重?zé)€(xiàn)收縮，良好的抗渣性等，以防止燃燒室的高溫變形、傾倒及格子磚的沉陷、格孔錯(cuò)亂等。對(duì)格子磚還要求熱傳導(dǎo)性好，熱容量大，吸熱和放熱都比較快。這些要求應(yīng)根據(jù)熱風(fēng)爐的風(fēng)溫水平而定。

當(dāng)風(fēng)溫在900℃以下，熱風(fēng)爐上部及拱頂溫度在1200℃左右時(shí)，用粘土磚已能基本滿(mǎn)足要求。

風(fēng)溫水平稍提高后，粘土磚內(nèi)襯的破損嚴(yán)重，檢修周期大為縮短；但用高鋁磚后情況即大有好轉(zhuǎn)。當(dāng)熱風(fēng)爐風(fēng)溫水平進(jìn)一步提高到1050—1200℃，熱風(fēng)爐上部及拱頂溫度達(dá)到1300—1400℃，熱風(fēng)爐用耐火材料部頒標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的理化指標(biāo)也不適應(yīng)了。雖然各廠實(shí)際使用的熱風(fēng)爐磚理化指標(biāo)大都提高了，但仍不能適應(yīng)需要。這不僅要從結(jié)構(gòu)上加以改革(如發(fā)展外燃式及頂燃式熱風(fēng)爐等)，而且要進(jìn)一步提高耐火材料的質(zhì)量指標(biāo)。為此，高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐的高溫區(qū)域應(yīng)采用Al2O3含量為55—65%的高密度高鋁磚。制磚原料也應(yīng)與生產(chǎn)高爐磚一樣精選，它應(yīng)規(guī)定的主要指標(biāo)是荷重軟化點(diǎn)、高溫蠕變、殘余收縮、熱穩(wěn)定性及抗渣性等。

過(guò)去慣用荷重軟化溫度作為衡量耐火材料高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的唯一質(zhì)量指標(biāo)，這個(gè)指標(biāo)不能說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下的變形。實(shí)際上用荷重軟化溫度達(dá)1500℃的高鋁磚于熱風(fēng)爐高溫區(qū)，在拱頂溫度1369℃的操作條件下，經(jīng)一段時(shí)間使用，耐火磚就發(fā)生變形或出現(xiàn)軟化的情況。為此尚應(yīng)考慮耐火磚在高溫下隨時(shí)間而產(chǎn)生變形(即蠕變率)的指標(biāo)。

熱風(fēng)爐高溫區(qū)不僅長(zhǎng)期處在高溫，而且在煤氣灰侵蝕的惡劣條件下工作，格子磚由于雙面受熱，其變質(zhì)程度比爐墻及拱頂更嚴(yán)重。格子磚渣化后就失去蓄熱能力。用A12O3 50％左右的高鋁磚其抗渣性雖比粘土磚好得多，但使用幾年后渣化也很?chē)?yán)重，為此熱風(fēng)爐高溫區(qū)的耐火磚應(yīng)采用Al2O3 65％左右的高鋁磚，并提高磚的致密度。

采用氧化鋁含量過(guò)高的高鋁磚用于熱風(fēng)爐，不僅沒(méi)有必要，而且是有害的。如前所述，Al2O3含量超過(guò)75％的高鋁磚，由于它的抵抗溫度急變能力差，易剝落掉片，結(jié)果使用壽命往往還不如粘土磚。熱風(fēng)爐磚的外形質(zhì)量也很重要，應(yīng)予以足夠的重視。格子磚的外形公差影響到磚格子砌體的穩(wěn)定性及有效格孔數(shù)，至于拱頂磚與高爐爐底磚一樣，應(yīng)努力改進(jìn)外形質(zhì)量，并采用磷酸鹽泥漿砌球頂磚，可以做到不磨磚。

熱風(fēng)爐中下部低溫區(qū)用粘土磚也應(yīng)向高密度方向發(fā)展，同時(shí)應(yīng)不降低耐火磚的熱穩(wěn)定性。耐壓強(qiáng)度僅為150～200公斤／厘米2的耐火磚不能滿(mǎn)足使用要求，不少熱風(fēng)爐中下段格子磚發(fā)生壓裂甚至被壓碎。由于耐火磚的抗磨性差，格子磚邊緣與爐墻的磨損都很厲害(由往復(fù)熱交換產(chǎn)生格子磚的往復(fù)熱膨脹，而上下往復(fù)摩擦)以致熱風(fēng)爐使用幾年后積灰達(dá)5～10噸，甚至多達(dá)幾十噸的。故中下段用耐火磚的耐壓強(qiáng)度應(yīng)提高到400公斤／厘米2以上。

對(duì)于高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐的高溫部分現(xiàn)發(fā)展采用硅磚，它可以適應(yīng)風(fēng)溫水平提高到1200—1300℃，拱頂溫度達(dá)1400—1500℃的條件。硅磚的荷重軟化溫度高達(dá)1640—1680℃。硅磚的耐高溫蠕變的優(yōu)異性能是粘土磚和高鋁磚無(wú)法與之相比的。一般熱風(fēng)爐高鋁磚顯氣孔率為18—26，抗壓強(qiáng)度200—800公斤／厘米2，荷重軟化溫度1300—1520℃，4公斤／厘米2荷重1400℃溫度保持3小時(shí)的蠕變率為了7—14％。Al2O3 65一75%的高鋁磚，同樣條件的蠕變率為3%。而硅磚的蠕變率只有0.1%。硅磚的主要弱點(diǎn)是高溫冷至600℃以下因多晶型轉(zhuǎn)變，體積變化很大，300℃以下體積有劇烈變化達(dá)9%。所以熱穩(wěn)定性只有1—2次即破裂。但在高溫下硅磚的熱穩(wěn)定性良好。所以熱風(fēng)爐高溫部分采用硅磚能得到良好的效果，但燃燒室底部及蓄熱室中下部等不宜采用硅磚。

河南耐火材料廠 http://www.zzhoudd.com