摘要增加格子砖高度,有利于提高砖垛的稳定性,有利于提高格子砖的耐压强度,有利于提高蓄热能力等,建议推广采用高度为180~200mm的格子砖。
关键词高炉热风炉格子砖高度
l 引言
1980年前,我国热风炉用的格子砖高度在80~100mm。随着改革开放和宝钢一期建设的经验推广,以及耐火材料制造装备和制造水平的提高,格子砖的高度提高到120~180 mm,如宝钢4座高炉的16座热风炉的格子砖高度均为180 mm。但目前大部分热风炉采用的格子砖高度为120mm,而欧美、南美、日本和韩国等热风炉的格子砖高度为180~220mm。格子砖高度增加究竟有什么好处?国内炼铁工作者似乎不太关注。作者提出以下观点与同行探讨,不当之处欢迎批评指正。
2增加单块格子砖高度的优点
把单块格子砖高度由120 mm增加到180~200mm,有以下好处:
(1)格子砖的砌筑为干砌,因此,减少高度方向上的砖与砖之间的界面,有利于减少砖界面的滑移。也就是格子砖高度增加,可以增加砖垛的稳定性。界面上的滑移力可用下式表示:
T=Fsinθ
T为界面水平滑移力;F为界面单元的重力;θ为界面单元的重力的垂直偏角。
界面稳定的条件可由如下公式表示:
T<μFcosθ
μ为界面的摩擦系数。
(2)在同材质下,格子砖高度增加,有利于增加砖的体积密度,提高常温耐压强度,减少显气孔率。实测结果见表1。这是因为格子砖高度增加可采用更大压力的压砖机来制造,这样也可以避免和减少内部裂纹的出现。
(3)格子砖高度增加,可以减少由于界面移动引起的砖界面的破损。
(4)格子砖高度增加,可增加砖垛体的稳定性,可有效延长格子砖和墙体砖的工作寿命,且由于不易扭曲,提高了流体通道的利用率,减少了流体阻损。
(5)格子砖高度增加,在同样砖垛高度的情况下,可增加蓄热体的体积,提高蓄热能力。例如,砖垛高度为33.6 m时,用高度为120 mm的格子砖需280层;用高度为200mm的格子砖则只需168层,减少了112层界面,以每个界面的平均间隙为1.5mm计算,则相当于增加了l层168mm高度的格子砖。
3 结语
单块格子砖高度增加,不会改变格子砖的热工参数。因为格子砖的热工参数只与格子砖的横断面形状有关,如加热面积f=L/(A1+A2),L为横断面中流体通道的周边长度,A1为横断面中流体通道的面积,A2为横断面中砖体的面积。因此,只增加单块格子砖的高度,没有坏处。建议在今后的工程建设中,推广采用高度为180~200mm的格子砖。