隨著蓄熱燃燒技術(shù)的進一步完善加熱爐向蓄熱化的方向發(fā)展,,除了新建的加熱爐將越來越多地采用蓄熱式技術(shù)外,目前改建的加熱爐也逐步進行蓄熱化改造,,為了適應(yīng)這種變化,,對爐用耐火材料提出了更高的要求,尤其是蓄熱材料傳熱和使用性能的好壞已經(jīng)成為制約蓄熱技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。
蓄熱材料主要有三種形式 :蜂窩體,、蓄熱球和蓄熱管,。在成型方式上,蜂窩體和蓄熱管采用擠注法成型,,而蓄熱球則為手工成型和機制成型,;在材料上,蜂窩體主要有堇青石質(zhì)和莫來石質(zhì),,而蓄熱球和蓄熱管主要有高鋁質(zhì)和莫來石質(zhì),。目前選用的蓄熱材料主要有蓄熱球和蜂窩體兩種,這兩種蓄熱材料都能滿足加熱爐的使用要求,,但它們又有各自的優(yōu)缺點,。
一:蓄熱球的特點
蓄熱球具有耐高溫、強度高,、使用壽命長,、重復(fù)使用性好、成本低的優(yōu)點,,在蓄熱式加熱爐上得到了廣泛的應(yīng)用,。缺點是熱利用率較蜂窩體低,同等產(chǎn)量的加熱爐,,填充小球的蓄熱箱要比填充蜂窩體的蓄熱箱體積大,,即蓄熱室的斷面積要大,箱體個數(shù)要增加,。
二:蜂窩體的特點
蜂窩體由于具有比表面積大,、占地面積小、蓄熱能力強,、熱利用率高的特點,,特別是在舊加熱爐改造中,人們希望使用對爐體改動小的蓄熱式燒嘴,,此時更是離不開蜂窩蓄熱體,。
蜂窩體在燒嘴內(nèi)為直通形式排列,流體中的氧化鐵皮和粉塵微粒等進入蓄熱室后,,只有前后通道,,進或退或停留在小方格的直通道內(nèi),積少成多,,不僅僅容易堵塞通道,,還容易使含鐵粉塵燒溶后,滲透入蜂窩體材料中,,形成了AL2O3·SiO2和FeO的晶格相變,,進一步降低了蜂窩體的溶點溫度 (據(jù)分析降到1138℃以下),。所以在使用蜂窩體的蓄熱式加熱爐現(xiàn)場,經(jīng)�,?吹綗於氯筇统鰺艿姆涓C體,。一般情況下,燒嘴內(nèi)的蜂窩體不易清洗,,不可反復(fù)使用,,故使用的成本也高。
由于蜂窩體耐火度低,、強度低,、壽命短、不可重復(fù)使用,、使用成本高,,這些缺點完全抵消了其熱利用率高的優(yōu)點,可謂“節(jié)能不節(jié)錢”,。
如某鋼廠的蜂窩體燒嘴的加熱爐,,在使用4個月后 ,蜂窩體全部更換一遍 ,更換后爐膛壓力仍高達90 Pa左右,出鋼爐門處火焰竄出2米多,,能耗居高不下,,熱效率不到45% ,勞動環(huán)境也十分惡劣。
三:選擇蓄熱體的原則
在空,、煤氣除塵洗滌效果好,、軋鋼工藝要求“低溫軋制”、有經(jīng)濟實力,、資金充足條件下,,蓄熱材料選用蜂窩體為好,蜂窩體比表面積大,,阻力小,,燒嘴數(shù)量或體積都可小一點,存在問題是價格高,、壽命短,、不能清洗等。
在空,、煤氣除塵洗滌效果不好,、軋鋼工藝溫度要求較高、建造爐子的費用少的條件下,,蓄熱材料還是選用蓄熱球為好,,蓄熱球盡管比表面積小,阻力大,,但只要增加燒嘴數(shù)量、選用風壓稍高一點的風機即可解決問題,且陶瓷小球使用壽命長,,更換方便,,可反復(fù)清洗后使用,還可減少爐墻的筑爐耐火料,,降低工程造價,。
總結(jié):加熱爐用蓄熱體的耐材研究工作仍需加強,隨著蓄熱式技術(shù)的發(fā)展,,對使用溫度更高,、使用性能更好的蓄熱體耐材的需求將會越來越迫切,這類材料可能是非氧化物材料,,甚至采用納米材料或者其它材料,,根據(jù)實際需要開發(fā)研制系列功能型蓄熱體,以滿足蓄熱式加熱爐不同工作條件的要求,,如耐高溫型,,抗渣型等。