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浮法玻璃熔窑蓄热室墙体胀缝的留设方式

来源:山西高科  撰稿人:  发布时间:2017年11月14日 浏览:
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膨胀缝是指玻璃熔窑设计、施工过程中预留的热膨胀间隙,即玻璃熔窑所使用的各种耐火砖材从施工时的常温状态到正常运行的高温状态过程中各种砖材发生的热膨胀,为防止这种热膨胀给熔窑带来损伤和破坏而预先留设的热膨胀间隙,简称胀缝。

  膨胀缝是指玻璃熔窑设计、施工过程中预留的热膨胀间隙,即玻璃熔窑所使用的各种耐火砖材从施工时的常温状态到正常运行的高温状态过程中各种砖材发生的热膨胀,为防止这种热膨胀给熔窑带来损伤和破坏而预先留设的热膨胀间隙,简称胀缝。

  玻璃熔窑中砌体胀缝留设的基本要求有三个方面,一是砌体胀缝的尺寸首先要满足砌体膨胀的需要,同时不宜过大,以烤窑后胀严为宜;二是胀缝留设的位置应避开受力部位、炉体骨架与孔洞,以免影响强度。胀缝以均匀分开留设为宜;三是所有胀缝内不得留有影响砌体膨胀的杂物。某1000t/d燃气浮法玻璃熔窑蓄热室平剖面图如图1。在窑炉熔化部两侧设置两个蓄热室以预热助燃空气。目前,蓄热室结构大致可分为全分隔式与半分隔式两种方式。该熔窑蓄热室采用半分隔的方式。

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  整个蓄热室总长为30874mm,总宽为6568mm,其内宽为5180rmn,被隔墙分隔成5个区域分别对应8对小炉用于码砌格子砖,共有4道隔墙。四周墙体厚694mm,隔墙厚462mm。蓄热室外侧墙体对应每个小炉处设有上下热修门。

  炉条碹以上,蓄热室墙体高约12m,墙体耐火材料从下至上依次分为三段,耐火材料配置见表2

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   1.1奇数层墙体胀缝的留设

  蓄热室墙体奇数层局部排砖见图2,四周墙体厚694mm(3砖厚),隔墙厚462mm(2砖厚)。图中墙体外侧232mm厚为保温砖,其余部分为耐火砖。代号A为七寸头,尺寸规格为171×114×65mm;代号B直形砖尺寸规格为230×84×65mm;代号C为刀把砖;代号D直形砖尺寸规格为230×171×65mm;余下没有代号标识的为标砖,其尺寸规格为230×114×65mm。

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  图2中可看出,奇数层蓄热室四周墙体外部232mm厚保温砖为丁砖排列,垛墙为耐火砖材七寸头A与标砖混合砌筑,四周墙体靠内462mm厚耐火砖砌筑方式为内外为顺砖排列,中间为丁砖排列。中间隔墙462mm厚耐火砖为两排丁砖排列。

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  四周耐火砖墙体留设集中胀缝,为了保证蓄热室的密封性,采用内外错缝,错缝处采用耐火砖材七寸头A与刀把砖C配合砌筑。蓄热室中间隔墙通常不在隔墙墙体上留膨胀缝,而是将膨胀缝留在隔墙的两端。每道端墙留设两道集中胀缝,内外侧墙对应每个小炉处留设两道集中胀缝。

   1.2偶数层墙体胀缝的留设

  图3为蓄热室墙体偶数层局部排砖图。与奇数层排砖相比,偶数层蓄热室采用了不同的排砖方式。四周墙体外部232mm厚保温砖砌筑方式为两排顺砖排列,四周墙体靠内的462mm厚耐火砖砌筑方式则为两排丁砖排列。中间隔墙462mm厚耐火砖为内外砖排列,中间为丁砖排列形式。

  四周耐火砖墙体留设集中胀缝同样的也采用内外错缝,且集中胀缝留设的位置与奇数层墙体一致。对比奇数层墙体的砌筑,偶数层四周墙集中胀缝处为标砖,没有采用七寸头A与刀把砖C,减少了对耐火砖材的加工,降低了砌筑的难度。由于奇数层与偶数层墙体采用的是不同的排砖方式,使得上下每层砖材都是咬砌状态,不会出现上下通缝的现象,保证了蓄热室结构的稳定性与安全性。与此同时,内外错缝集中胀缝的留设既保证了耐火砖在高温下得以充分膨胀且不发生挤坏,又满足了蓄热室的密封性的要求不出现窜火现象。

  蓄热室墙体胀缝除图3中示意的内外错砌外,一般四周墙体上下每隔2m进行左右错砌,避免墙体留设的集中胀缝出现上下通缝。

  1.3热修门垛处墙体胀缝的留设

  为了便于在生产过程中对蓄热室格子体进行维护与检修,在蓄热室外侧墙体与小炉对应的地方设置上下热修门。在上下热修门碹碴砖高度贯面的墙体不留胀缝,防止碹碴砖松动而影响墙体强度。图4为热修门垛附近墙体集中胀缝处耐火砖局部排砖图。

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  从图4可知,奇数层墙体采用了内外耐火砖顺砖排列,中间为丁砖的方式。在集中胀缝处采用了七寸头A、刀把砖C与直形砖D组合砌筑;而偶数层墙体则采用了两排耐火砖丁砖排列的方式,全部采用了耐火砖标砖砌筑。

  1.4胀缝留设的大小

  耐火砖材受热后膨胀,其膨胀量随砖的材质、加热温度、受外力大小、泥缝、砖材烧成工艺等情况而不同。通常膨胀缝的尺寸由公式计算:P=SLT,

  式中:

  P为膨胀缝尺寸(mm);

  S为砖材线膨胀系数(T);

  L为砌体长度(mm);

  T为砌体承受的最高温度(1)。

  砖砌体膨胀缝的尺寸大小、构造及分布位置均应按设计要求留设。当设计对膨胀缝的数值没有规定时,每lm长砌体膨胀缝的平均值为粘土砖砌体:5~6mm,高砖砌体:7~8mm,硅砖砌体:12~13mm,镁砖砌体为10~14mm,刚玉砖砌体:9~10mm。

  耐火材料砌体的胀缝大小主要与耐火砖的热膨胀系数以及所处温度有关。蓄热室墙体用耐火砖材质多样,使用温度也各不相同,墙体胀缝应根据墙体结构和砖材不同分别留设。胀缝应错缝留设。由于蓄热室墙体从下至上依次分为三段,为不同材质的耐火砖材,而且高度不同,蓄热室的温度分布不同。因此,三段墙体集中胀缝留设的大小是不同的。

  蓄热室下段墙体为低气孔粘土砖,内外侧墙每处集中胀缝值为15mm,前后端墙集中胀缝值为25mm,中间隔墙在两端的胀缝值为25mm;中段直接结合镁铬砖(DMC-12)为碱性耐火材料,其热膨胀系数随温度升高到1400℃表现为一种线性关系,并且不同的耐火砖材质的膨胀系数在1.4%~1.8%以上,碱性砖的热膨胀系数比低气孔粘土砖要大且该段所处温度要高,因此集中胀缝值较下段要大。内外侧墙胀缝值为20mm,前后端墙集中胀缝值为35mm,中间隔墙在两端的胀缝值为40mm;上层为高纯镁砖(DM-98),外侧墙每处集中胀缝值为22mm,内侧小炉之间墙体胀缝值为15mm,前后端墙集中胀缝值为43mm,中间隔墙在两端的胀缝值为45mm。

  


责任编辑:王澎
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