發(fā)布時(shí)間：2020/12/19 17:09:14

熱脹冷縮是自然現(xiàn)象，高溫窯爐施工中耐火材料一般都留有膨脹縫的，包括耐火磚、耐火澆注料、保溫材料等。

耐火澆注料的收縮和膨脹窯爐施工中耐火澆注料在01次加熱過程中，在50℃～200℃時(shí)脫水和900℃～1000℃燒結(jié)時(shí)會出現(xiàn)兩次體積收縮。在其他溫度范圍內(nèi)，加熱將使?jié)沧⒘吓蛎�。�?jīng)過01次加熱后，澆注料一般不再收縮。為防止體積變化產(chǎn)生的應(yīng)力對澆注料造成破壞，襯料需劃成對角線尺寸不大于1.5m的小區(qū)，分區(qū)澆注并在每個(gè)澆注區(qū)的分界線處留出膨脹和收縮的縫隙。 

膨脹縫的影響范圍窯爐施工中縫隙的大小應(yīng)保證各個(gè)小區(qū)內(nèi)的澆注料自由膨脹，位置合適的膨脹縫同時(shí)也可以成為控制縫。在高溫區(qū)段（＞600℃）應(yīng)根據(jù)膨脹縫的間距，將膨脹縫的寬度控制在３～４mm。膨脹縫和控制縫設(shè)置在距離凸角200mm上下的平面上，而不呢館設(shè)置在凸角和尖錐中。膨脹縫和控制縫兩側(cè)的澆注料開裂趨勢較大，可適當(dāng)加大扒釘密度。    

膨脹縫的寬度控制窯爐施工中膨脹縫的寬度與工作溫度和控制的線長度有關(guān)。溫度較高，控制的長度較長，膨脹縫可適當(dāng)加寬。在溫度相對低的區(qū)域（<400℃），設(shè)備外殼可直接使用澆注料，不許隔熱保溫層。在這樣的條件下，每隔1.5m插入2mm厚的紙板或塑料膜，就可滿足膨脹空間的要求。 

膨脹縫位置的優(yōu)選窯爐施工中在確定膨脹位置時(shí)，應(yīng)一并考慮振搗工藝的合理安排，縫隙一側(cè)澆注料的振搗不應(yīng)影響已澆注振搗完畢并開始初步硬化的澆注料。膨脹縫的位置避開受力部位，爐體骨架和內(nèi)襯的孔洞。在具有復(fù)雜形狀的區(qū)域，如邊角，凸起等，應(yīng)設(shè)置與其表面相適應(yīng)的膨脹縫于凸起角和曲率半徑小的曲面處，當(dāng)兩個(gè)澆注面相交成凹角時(shí)，應(yīng)在凹角處設(shè)有膨脹縫。襯料圖應(yīng)顯示出主要部位的膨脹縫的位置和尺寸，若澆注料的工作溫度超過1200℃，就要設(shè)置寬度超過3mm的膨脹縫，并在其中塞入纖維氈。  

控制縫的設(shè)置窯爐施工中澆注料由于收縮會造成開裂，都需要在凸角部位約200mm處設(shè)置控制縫，這樣就可以讓收縮開裂縫發(fā)生在預(yù)定的，比較安全的部位�？刂瓶p的設(shè)置，可在預(yù)定的縫隙部位塞入紙、石蠟或薄木板等，在高溫條件下可燃或流失的材料進(jìn)行澆注，這些可燃物灼燒或流失后，就留下控制縫。窯爐施工中控制縫需設(shè)置在相鄰的扒釘中間，距兩側(cè)的扒釘大致相等。在連續(xù)曲面，圓錐表面和管子上設(shè)置，應(yīng)在不能控制收縮風(fēng)險(xiǎn)的平面及曲面上設(shè)置。應(yīng)避免在不能設(shè)膨脹縫的區(qū)域設(shè)置，如在小澆注面和凸角處設(shè)置膨脹縫。

工業(yè)爐耐火材料爐襯砌體的膨脹縫留設(shè)

構(gòu)成工業(yè)爐爐襯的耐火材料襯體，在高溫條件作用下，一般都會不同程度地產(chǎn)生膨脹。同時(shí)襯體內(nèi)部由于溫度變化和溫度梯度的存在而產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致襯體發(fā)生龜裂和剝落等現(xiàn)象。為了減少和消除這種膨脹和溫度應(yīng)力，通常在襯體內(nèi)設(shè)置一定的膨脹余量構(gòu)成膨脹結(jié)構(gòu)，即習(xí)慣所稱的膨脹縫及其周圍結(jié)構(gòu)，來釋放襯體在熱膨脹受抑制時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。

(1)膨脹縫的留設(shè)思想

膨脹縫的留設(shè)方法有多種.但基本的思想是：根據(jù)實(shí)際村體用耐火材料的熱膨脹性能，同時(shí)充分考慮到膨脹縫的留設(shè)不會導(dǎo)致襯體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的降低。

在通常情況下，膨脹縫的留設(shè)尺寸是以襯件主要高溫側(cè)材料的實(shí)際熱膨脹率和工業(yè)爐的設(shè)計(jì)溫度為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算得出的。但即使是實(shí)測的耐火材料熱膨脹率，由于實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)際應(yīng)用環(huán)境存在著有無荷載等方面的差異，以及磚縫耐火泥漿的作用，因此，實(shí)際膨脹縫留設(shè)的尺寸通常是按襯體材料大膨脹量的60%左右取值的。

(2)膨脹縫的主要形式

在一般工業(yè)爐襯體結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)的膨脹縫有直線形、折線形，交錯(cuò)形和斜切形等，但無論何種形式，膨脹縫留設(shè)的基礎(chǔ)應(yīng)按照上述1的要求。另外，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)防止由于膨脹縫的存在，導(dǎo)致爐內(nèi)高溫氣體直沖爐體鋼結(jié)構(gòu)或保溫材料。下面介紹幾種代表性耐火材料膨脹縫的留設(shè)方式。

耐火磚砌體：在耐火磚砌體結(jié)構(gòu)中，膨脹縫的留設(shè)要有直線形、折線形和端部集中留設(shè)等形式 。一般來講.對于相對移動(dòng)量小、爐膛溫度和爐壓不高的耐火磚墻體.多采用直線形膨脹縫。否則，宜用折線形膨脹縫。對于一些結(jié)構(gòu)尺寸和爐膛跨度較小，總計(jì)算膨脹量不大的耐火磚墻體，也可采用端部集中留設(shè)膨脹縫的結(jié)構(gòu)。

澆注料襯體：在澆注料襯體內(nèi)留設(shè)膨脹縫，需充分考慮到澆注料在烘烤和使用整個(gè)過程中襯體體積的變化。對于施工體積小、膨脹總量小的襯體可不設(shè)膨脹縫。

在澆注料襯體中留設(shè)的膨脹縫主要有直線形或波浪形和折線形兩種。

在直線形膨脹縫結(jié)構(gòu)中，為了防止?fàn)t內(nèi)高溫氣體直接沖擊工作爐村背部的保溫材料或鋼結(jié)構(gòu)，一般在膨脹縫長度的低溫端加一塊耐火磚，俗稱“蓋磚”。

澆注料襯體膨脹縫的留設(shè)一般采用兩種方法：一種是直接留設(shè)，即在澆注料施工前，把具有一定強(qiáng)度的膨脹縫材料留設(shè)在澆注模板內(nèi)的固定部位。如折線形(或波浪形);另一種方法是在澆注料砌體施工完成后，根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸，在襯體上機(jī)械切割成縫，然后填入膨脹充填材料，這種方法多用于直線形膨脹縫。

可塑(搗打)料襯體：可塑(搗打)料襯體的膨脹縫結(jié)構(gòu)和留設(shè)方法同澆注料襯體結(jié)構(gòu)。有時(shí)，也有在可塑料襯體施工完成后，用扁鑿進(jìn)行人工鑿縫形成結(jié)構(gòu)縫�！　�

(3)膨脹縫留設(shè)的基本尺寸

膨脹縫基本尺寸的確定是非常困難的，但同時(shí)它又是工業(yè)爐襯中非常關(guān)鍵的尺寸。如前文所述，不同的材料、不同的環(huán)境溫度要求設(shè)計(jì)不同的膨脹余量。膨脹余量設(shè)計(jì)不當(dāng)，還會造成結(jié)構(gòu)破損、氣體或物料外漏、環(huán)境劣化，甚至導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此，膨脹縫尺寸的確定需經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算，包括做需要的材料高溫膨脹性能試驗(yàn)檢測。

1窯墻伸縮縫

說起窯爐，窯墻砌筑需提到。在砌筑過程中，每隔一定間隔留有約25mm的間隙。這是因?yàn)楦G爐是一種熱工設(shè)備。正常運(yùn)行時(shí)，窯內(nèi)溫度可能達(dá)到1000℃左右，因此窯壁不可避免地會因受熱而膨脹。留下這個(gè)間隙可以減輕窯壁各部分的負(fù)擔(dān)。膨脹和收縮過程中尺寸的變化。但由于窯體本身的保溫要求，窯壁上的伸縮縫一般不能采用三層錯(cuò)縫的形式縫制。從內(nèi)到外，錯(cuò)列尺寸約為耐火磚尺寸的一半。01段和第二段需要填充耐火纖維或氈。第三部分（即爐子的外部空隙）可以用石棉填充。填筑時(shí)，應(yīng)保證填筑層的密實(shí)度適當(dāng)，不得過密，否則會減少留伸縮縫的影響。

2窯基礎(chǔ)與窯軌基礎(chǔ)伸縮縫

目前，我國常用的窯爐一般不短于100米，且有較長的窯道。地基通常由礫石混凝土和鋼筋混凝土梁組成。這樣一個(gè)長基礎(chǔ)有其自身的熱膨脹和收縮問題。因此，在基礎(chǔ)施工中還需要保持伸縮縫。但是，由于基準(zhǔn)溫度的影響，波動(dòng)范圍通常較小。每年冬天到夏天，溫差只有幾十度。因此，不需像窯墻那樣每隔幾米留一個(gè)伸縮縫。一般情況下，每25～30m留一段寬度為5-7mm的膨脹節(jié)，在窯的燒成區(qū)，窯基伸縮節(jié)的距離可調(diào)整為20~25m，只留下一個(gè)。在窯基礎(chǔ)施工中，應(yīng)在膨脹節(jié)處放置泡沫塑料等材料�；炷�土澆筑完畢后，填料需清理干凈。在今后的施工中，還應(yīng)保證地基伸縮縫干凈、無雜物。

三。軌道接頭間隙

目前，窯道通常使用6米或9米長的鐵軌。用壓板和螺栓將導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌預(yù)埋件上。由于履帶還具有熱膨脹和收縮的作用，且窯車在履帶上單向運(yùn)行，且金屬具有固有的延展性，所以履帶接頭處需要有8～12mm的間隙。由于窯外溫度變化不大，下限可以取消。雖然窯內(nèi)有窯車砂封，但窯車底部溫度也高于窯外溫度，因此接頭間隙可以取上限。

4砂封槽板間隙

窯體砂板的密封方式有燒結(jié)磚砌體、角鋼或鋼筋混凝土板等。在安裝過程中，應(yīng)該有間隙。一般留出10-25毫米的空隙，并用耐火纖維填充。

5窯頂耐火材料掛板與窯壁的間隙

目前，窯爐平屋面一般采用耐火材料屋面或耐火纖維屋面。窯爐的耐火材料掛板通常用耐火纖維堵塞。窯壁兩側(cè)的耐火材料掛板靠近窯壁。正常情況下，窯壁與窯壁的間隙約為50mm。它們需要填充高溫耐火纖維。它們的作用是保證窯頂?shù)拿芊狻．?dāng)?shù)醢迨軣嵯蚋G壁膨脹時(shí)，不會使窯壁開裂。耐火纖維天花板不需要伸縮縫，因?yàn)樗鼈兛梢缘挚箍焖俚臒岷屠洹５�是，如果鋼板平放在耐火纖維天花板上，每10米窯長應(yīng)有10-25毫米的接縫。

6窯墻加固柱與窯壁的間隙

爐墻外加筋柱是在鍋爐點(diǎn)火運(yùn)行后，將爐墻熱膨脹控制在一定范圍內(nèi)的有效措施。但在安裝過程中，固定螺釘不宜過緊，應(yīng)留有一定間隙，以便給窯體的熱膨脹留出一定的空間。

7窯管伸縮節(jié)

目前，窯體金屬管和主管的長度一般都在幾十米左右。金屬管道內(nèi)的氣體溫度高達(dá)數(shù)百度，低至數(shù)十度。一定有熱膨脹和收縮的問題。在設(shè)計(jì)和施工過程中，我們還需要每隔10m設(shè)置一個(gè)伸縮縫，伸縮縫的間隙一般在100mm左右。用石棉布包好后，用金屬帶固定在伸縮節(jié)兩端的管子上。

綜上所述，窯內(nèi)使用的各種材料不可避免地存在熱膨脹和收縮的問題，而且由于窯是熱設(shè)備，內(nèi)外溫差大，熱膨脹收縮的影響較大。很明顯。

廠家未按時(shí)發(fā)貨，影響施工進(jìn)度怎么辦？在選購耐火材料生產(chǎn)廠家時(shí)，廣大客戶都知道，一旦出現(xiàn)沒有及時(shí)收到貨物，就會影響或延誤工期，不能按時(shí)投產(chǎn)，因此會造成經(jīng)濟(jì)損失，所以，一定要提前訂購，確定產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和到現(xiàn)場的時(shí)間，以免造成比不需要的經(jīng)濟(jì)損失。