耐火材料是工業(yè)爐爐襯設(shè)計中的一個重要組成部分。它的耐火度一般規(guī)定在1580℃以上。設(shè)計時要了解耐火材料的特性和爐襯的運(yùn)用要求,并作定量計算,以期設(shè)計成品在技術(shù)上先進(jìn),在經(jīng)濟(jì)上合理。
材料選用 耐火制品和細(xì)密的不定形耐火材料首要用于高溫爐爐襯的耐火層,隔熱耐火制品和輕質(zhì)澆注料除了用于中溫爐爐襯的耐火層外,一般用在高溫爐爐襯的耐火層和隔熱層之間,或直接作中低溫爐爐襯的隔熱層。用單一耐火材料作爐襯的情況不多,常見的是復(fù)合爐襯:內(nèi)層以耐火功用為主,其余各層以隔熱功用為主。有時將硅藻土耐火磚也列入隔熱耐火制品。隔熱層不只削減散熱丟掉和蓄熱丟掉,還可提高爐子的升溫速度和冷卻速度,以及爐子的功率、作業(yè)率和產(chǎn)值。此外還簡化了爐子結(jié)構(gòu)并減輕了爐子自重。
耐火材料的功用有三個方面:(1)力學(xué)功用。如耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度。(2)化學(xué)功用。如抗渣性、與可控氣氛的反響。(3)物理功用。如體積密度、耐火度、荷重軟化溫度、熱膨脹率、重?zé)€改變率、熱震穩(wěn)定性、熱導(dǎo)率和比熱容等(表1~3)。根據(jù)耐火材料的用途,從綜合比較需求的各種功用著手,別離挑選若干種耐火材料,根據(jù)出資和經(jīng)濟(jì)效益予以承認(rèn)。鑒于某些重要政策(如運(yùn)用壽命)不易定量計算,只能在選材時按優(yōu)先程度進(jìn)行擺放與比較,因而設(shè)計經(jīng)歷與運(yùn)用經(jīng)歷在選材中依然起適當(dāng)作用。按運(yùn)用部位的不同,選材時需求考慮的材料特性見表5。爐用耐火材料的開展趨勢是種類多樣化、材料好和能夠節(jié)約能源。隨著生產(chǎn)技術(shù)的開展,耐火纖維除了已用于爐襯的耐火隔熱層外,耐高溫的耐火纖維制品正逐步推廣用于爐襯的耐火層。選材的政策是:根據(jù)爐子的類型和不同的運(yùn)用部位挑選適合的耐火材料種類,一同改進(jìn)爐子結(jié)構(gòu)設(shè)計,構(gòu)筑多層復(fù)合爐襯,使不同溫度區(qū)域的各層材料靠近同期失效,然后延伸爐襯全體運(yùn)用年限。相同運(yùn)用條件下有不同材料可供應(yīng)用時,應(yīng)優(yōu)先運(yùn)用經(jīng)濟(jì)效益好的材料。