2017-02-27
耐火磚制品在使用過程中，發(fā)生線度和體積變化的指標(biāo)主要有線膨脹重?zé)w積變化。耐火磚制品的重?zé)w積變化時一種不可逆的體積過程，而制品的熱膨脹是一種可逆的體積變化。耐火磚制品作為構(gòu)筑熱工設(shè)備的機(jī)構(gòu)材料，常常在高溫和溫度反復(fù)變化的條件下使用，材料的體積變化主要取決于制品的線膨脹性質(zhì)。因此，在使用過程中，即使制品重?zé)湛s，也需要預(yù)留膨脹縫，容納制品因反復(fù)的溫度變化產(chǎn)生的線膨脹。
膨脹縫的留設(shè)
工業(yè)窯爐的耐火材料因?yàn)榛瘜W(xué)成分和物理結(jié)構(gòu)的不同，以及砌筑方法和砌筑材料的不同，受熱后的膨脹量也有一定的差異。大體積耐火材料膨脹縫的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)以上因素來確定。通常膨脹縫的間距應(yīng)在1.5-2m之間。工作溫度低于800℃的Ⅲ類耐火粘土磚砌筑體、紅磚砌筑體和硅藻土磚砌筑體，由于膨脹量較小，自身吸收能力較強(qiáng)，在4m的長度以內(nèi)，可不設(shè)膨脹縫。一般情況下，膨脹縫的寬度應(yīng)取加熱面最高溫度時理論膨脹量的50%～100%。以下為常用耐火材料內(nèi)襯的膨脹縫寬度的參考值(mm/m)
不同材質(zhì)的耐火磚砌體的膨脹縫寬度
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序號
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耐火磚材質(zhì)
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膨脹縫寬度（mm/m）
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1
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黏土磚砌體
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5~6
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2
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高鋁磚砌體
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7~8
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3
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剛玉磚砌體
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9~10
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4
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鎂鋁磚砌體
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10~14
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5
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硅磚砌體
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12~13
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6
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鎂磚砌體
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10~14
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不同材質(zhì)耐火澆筑料砌體的膨脹縫寬度
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序號
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耐火澆筑料材質(zhì)
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膨脹縫寬度（mm/m）
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1
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黏土耐火澆筑料
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4~6
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2
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硅酸鹽水泥耐火澆筑料
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5~8
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3
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高鋁水泥耐火澆筑料
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6~8
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4
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水玻璃耐火澆筑料
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4~6
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5
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磷酸鹽耐火澆筑料
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6~8
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膨脹縫的位置
膨脹縫的位置應(yīng)避開受力部位，如爐體骨架和內(nèi)襯的孔洞，以避免影響耐火材料的整體強(qiáng)度，并在膨脹縫保持合理間距的前提下均勻設(shè)置。耐火磚砌體在相交處的膨脹縫設(shè)置如圖所示：
爐底的膨脹縫在上下磚層中同層爐底中均應(yīng)交錯設(shè)置。
爐墻的膨脹縫在內(nèi)外層之間和上下層之間，均應(yīng)交錯設(shè)置。
圓形拱墻可在砌體與外殼間留設(shè)膨脹縫以補(bǔ)設(shè)膨脹，其中填以不定型耐火材料或隔熱材料。對于外殼可以隨之膨脹的，對散熱要求不高的，不填耐火材料或隔熱材料亦可。
拱頂一般在兩端留出直通的膨脹縫，留設(shè)時應(yīng)考慮各個方向的膨脹，拱頂高度大于2.5m的，除在兩端留設(shè)膨脹縫外，還應(yīng)根據(jù)拱長分段，在拱頂中部留設(shè)膨脹縫。交錯砌筑的拱頂可留設(shè)直通的膨脹縫，也可留交錯的膨脹縫。直通砌筑的拱頂，應(yīng)選擇交錯的膨脹縫。多層拱頂膨脹縫應(yīng)交錯設(shè)置。膨脹縫上應(yīng)有一層具有一定剛度的覆蓋，形同加箍。對于膨脹量較大的如硅磚、鎂磚，除了以上的膨脹縫外，還應(yīng)在3～5塊磚之間加塞1～2mm厚的紙板，以加強(qiáng)膨脹量的補(bǔ)償。
對于懸掛式爐頂，除了沿爐頂周圍設(shè)置膨脹縫外，還應(yīng)考慮下部爐墻向上膨脹所應(yīng)留出的間隙。在墻與頂?shù)慕粎R處，應(yīng)設(shè)置既吸收垂直方向又吸收水平方向的膨脹縫。
對于直徑較大的爐頂，在實(shí)施耐火澆筑料的澆筑時，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置控制膨脹縫，將爐頂分割成對角線長度不大于2m的扇形或弓形小區(qū)，分區(qū)澆筑。
對于一些重要部位，為避免其開裂而影響整體強(qiáng)度，可在其周圍不太重要的部位設(shè)置控制縫，吸收重要部位體積變化產(chǎn)生的應(yīng)力，避免重要部位開裂，以預(yù)置的裂縫防止特定部位的裂紋的產(chǎn)生，這樣預(yù)置的裂縫通常也稱其為控制縫。
