在金屬熔融爐檢修過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)爐墻耐火磚襯與爐殼之間有一道大的間隙分離現(xiàn)象，耐火磚襯與爐殼間由最初的緊密接觸逐步發(fā)展為兩者之間產(chǎn)生了縫隙，不僅影響了爐墻水冷卻對(duì)耐火磚體的保護(hù)效果，在爐況變化時(shí)，這些間隙往往成為熔體滲漏的通道，給熔融爐的安全運(yùn)行帶來(lái)了極大的隱患。但受到多種因素的制約，對(duì)這種“襯殼相離現(xiàn)象”的產(chǎn)生原因一直難以形成明確的結(jié)論。
1、耐火磚襯與爐殼分離現(xiàn)象的描述及分析
結(jié)合檢修發(fā)現(xiàn)可以對(duì)熔融爐“襯殼相離現(xiàn)象”做出如下的概括描述: (1) 間隙主要在耐火磚襯和爐殼之間由于局部殼體變形有間隙，但間隙較小，范圍也較小(2) 在爐墻的同一磚層平面上，在每個(gè)放出口所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度段內(nèi)，間隙的大小基本相等，并且這些間隙普遍大于墻角處的間隙(3) 在爐墻高度方向上，間隙大小與爐襯和爐底反拱拱腳磚面距離(爐墻高度)之間呈正比關(guān)系，即爐墻越高間隙越大(4) 產(chǎn)生間隙的區(qū)域，既有熔池液面以下的部位，也有處于熔池液面以上的部位。與熔融爐相配套的還原電爐、二次燃燒室等爐窯的爐墻均有明顯的“襯殼分離現(xiàn)象”，在其他爐窯的直墻上也有局部的“襯殼分離現(xiàn)象”�？梢�(jiàn)這種“襯殼分離現(xiàn)象”雖然與爐窯的結(jié)構(gòu)和 使用檢修條件緊密相關(guān)，但從根本來(lái)講還是由爐墻的直形結(jié)構(gòu)和耐火磚的高溫?zé)崤蛎浶阅芩鶝Q定。
2、耐火磚體熱膨脹的溫度差異是導(dǎo)致分離現(xiàn)象的主要原因
我們以熔融爐沉淀池熔池下側(cè)墻為例 (所用磚的尺寸為250mm ×105mm ×75mm) ,根據(jù)日常的溫度測(cè)量結(jié)果來(lái)初步推斷出爐墻磚襯的使用溫度及溫度分布情況，并以此作為進(jìn)一步分析計(jì)算的基礎(chǔ)。
通過(guò)熔融爐爐墻上設(shè)置的插入磚體深度約300mm 的熱電偶 (熔池上) ，測(cè)得磚體溫度約為200 ℃; 從爐外測(cè)得磚體外表面的溫度一般在200 ℃以下；爐內(nèi)金屬液體溫度一般為1400 ℃,渣溫一般為1300 ℃,煙氣出口溫度1080 ℃以上�？紤]磚面粘結(jié)等因素，我們據(jù)此設(shè)定每一塊磚的工作面溫度為1100 ℃,外表面溫度為200 ℃。由于熔融爐在正常生產(chǎn)時(shí)的溫度波動(dòng)較平穩(wěn)，可以將爐墻磚襯的熱傳導(dǎo)視為穩(wěn)定態(tài)傳熱過(guò)程，爐墻磚襯的溫度梯度沿磚的長(zhǎng)度方向?yàn)榫�性分布，距墻磚工作面 Ymm 處的溫度:
T = 1100 - Y×(1100 - 200)/ 250 = 1100 - 2Y
2.1磚體不同溫度段 (長(zhǎng)度段) 寬度和厚度方向的膨脹量計(jì)算
能夠?qū)е?/span>“襯殼分離現(xiàn)象”的磚體膨脹作用主要發(fā)生在磚的寬度和厚度方向上，因此，我們主要來(lái)計(jì)算每塊磚在250mm長(zhǎng)度的不同溫度段、寬度和厚度方向的線膨脹量，計(jì)算公式為:寬度方向的線膨脹量= 105×熱膨脹率/100 ,厚度方向的線膨脹量= 75 ×熱膨脹率/ 100 ,其中的熱膨脹率參照表1，計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)。