工业炉用耐火材料由于受到温度变化和温度梯度形成的热应力作用的影响,将导致内衬结构的变形、破坏,因此应在耐火砌体中设置膨胀缝,耐火材料因其化学、矿物组成不同,受热后产生的膨胀缝也不一样。砌体中膨胀缝的尺寸,主要应根据使用材料的性质和所承受的温度来决定。一般情况下,取加热面最高温度时的理论膨胀量的50〜100%作为基准。以下为常用耐火材料内衬的膨胀缝尺寸的平均数值mm/m:
1、粘土砖砌体5〜6
2、高铝砖砌体7〜8
3、刚玉砖砌体9〜10
4、镁铝砖砌体10〜11
5、硅砖砌体12〜13
6、镁砖彻体10〜14
7、粘土质或高铝质耐火浇注料:
a.粘土耐火浇注料4〜6
b.硅酸盐水泥耐火浇注料5〜8
c.高铝水泥耐火浇注料6〜8
d.水玻璃耐火浇注料4〜6
e.磷酸盐耐火浇注料6〜8
工作温度低于800℃的Ⅱ类耐火粘土砖砌体、红砖砌体和硅藻土砖砌体可不留设膨胀缝。但过长的粘土砖和红砖砌体,应按具体情况适当留设膨胀缝。膨胀缝的位置,应避开受力部位,炉体骨架和内衬中的孔洞,以免影响强度。膨胀缝以均匀分开留设为宜,其间距一般不超过2m。
炉底的膨胀缝在上下砖层中和同层炉底中均留成交错式的,互相错开。
炉墙的膨胀缝在内外层间和上下层中均留成交错式的,互相错开,见下图a、b。
圆形墙可在砌体与外壳间留设缝隙以补偿膨胀,其中填以不定形耐火材料或隔热材料,见下图c。
拱顶一般在两端留出直通的膨胀缝。留设时,除考虑拱顶的纵向伸长外,还应考虑两端炉墙的向上膨胀。拱顶长度大于5m时,除在两端留设膨胀缝外,还要根据拱长分段,在拱顶中部留设膨胀缝。错砌拱顶的膨胀缝,可留成直通式,也可留成交错式,多层拱顶各层膨胀缝应错开,膨胀缝上应用一层平砌砖层覆盖,见上图d。
用硅砖干砌的拱顶,应在拱顶的辐射缝中,每隔3〜5块砖夹入1〜2mm的纸板,以补偿膨胀。
在悬挂式的炉顶内,沿炉顶周围留设膨胀缝,并留出下部炉墙向上膨胀的间隙,见上图e。
当砌体内有金属构件时,应在金属构件和砌体之间留出间隙,使之加热时能各自自由膨胀。
管道内衬膨胀缝的留设方法如上图f。
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