2.2熔融炉炉墙预留膨胀量的说明
熔融炉炉墙宽度方向的膨胀缝预留量为平均每三块砖(105×3 = 315mm) 留3mm 膨胀缝,不考虑可以释放部分膨胀量的耐火砖缝压缩效应,则每块砖宽度方向的平均膨胀缝预留量为 1mm。炉墙高度方向的膨胀量集中留设在拱脚梁下,耐火砖层之间没有预留膨胀量。对照表1,可得出在距工作面 150mm 处的宽度方向的膨胀量基本接近预留膨胀量 (不考虑会导致砖缝闭合、砖体膨胀量加大的熔渣渗透因素) ,可以推断出开炉初期完全闭合并开始向两侧有膨胀量的砖的长度约为150~200mm。
2.3耐火砖体“楔形化”导致了“衬壳分离现象”
耐火砖体内外膨胀量的差值导致了砖体的“楔形化”如表1所示,每块耐火砖在宽度方向和高度方向内外端膨胀量均有明显的差值,宽度方向的内外膨胀量差值接近15mm ,高度方向的内外膨胀量差值达到17mm,可见,由于耐火砖体内外温差所导致的砖体内外膨胀量的差值,使每块砖的整体形状由原来的标准体变成了棱锥体,使砖体“楔形化”。同时,不管是在烤炉阶段还是在正常的生产阶段,耐火砖体工作面的温度始终是大于外部的温度,砖体楔形化就成为了炉墙砖在高温下的必然现象。
2.4耐火砖体的“楔形化”导致了“衬壳分离现象”
我们设定在烘炉过程中,预留的膨胀缝纸板在高温下已燃烧完全、砖缝灰浆已闭合紧密,那么,炉墙耐火砖由于受到巨大的炉壳弹簧夹持力作用 (据初步计算,炉体每端受到的约束力总和达到80t以上,炉体每侧受到的约束力总和达230t 以上) ,耐火砖体之间必然会保持一种较紧密的接触 (虽然可能只是150~200mm 的长度段之间紧密接触) 。在此情况下,我们可以断定炉墙砖的膨胀方向必然是向炉内的:因为耐火砖体在高温下成为了一个个内大外小的楔子,它向炉内运动所需要克服的摩擦力是逐渐减少的,而向炉壳方向运动需要克服的摩擦力是逐渐增大的。同时,由于炉墙在整个表面上都是由“楔形砖”所组成,使炉墙逐渐演变成了一种拱形面结构,并使炉墙“衬壳分离现象”逐渐体现出了拱顶的特点,中间部位(相当于拱高最大位置) 的“衬壳分离”间隙一般大于墙角部位 (相当于拱脚砖位置) 的间隙。
随着生产过程的延长 ,由于熔体向砖内渗透的程度日益增加,耐火砖体内形成了体积密度较大的渣化变质层和过渡层,而这一部分耐火砖体的热膨胀量也日益增大,因此,在相同的温度下,砖体的膨胀量会随着生产时间的延长而呈现出加大的趋势。同时,在开停炉过程中温度的变化和耐火砖体粘结物等性质的变化 ,也会对炉墙“衬壳分离现象”产生一定的影响。