Modern fırın teknolojisinin geliştirilmesiyle, büyük ölçekli ve verimli yüksek sıcaklıkta fırın ekipmanı ve diğer teknolojik yenilikler, fırında refrakter malzemelerin performansı ve ömrü hakkında daha yüksek gereksinimler ortaya koymuştur. Özellikle, fırın çatısındaki refrakter malzemeler için gereksinimler yükseliyor ve daha da yükseliyor. Şu anda, fırının üst yapısı iki duvarcılık yöntemi benimser, biri kemer duvarcılık için kama şeklindeki refrakter tuğlalar kullanmaktır ve diğeri genel prefabrikasyon için refrakter dökümleri kullanmaktır. İntegral dökülebilir fırın çatısı dökülebilirin doğası ile sınırlıdır ve astar malzemesinin, refrakter malzemenin genel ömrünü etkileyen büyük parçalarda soyulması veya hatta çökmesi kolaydır. Aynı zamanda, döküm astar malzemesinin inşaat koşulları yüksektir ve demul etmek için pişirilmesi gerekir. Nispeten uzun inşaat süresi, genel duvar inşaat ilerlemesini de etkileyecektir. Refrakter firebricks kullanan yapı genellikle mantıksız duvar yapısına, genel kemer üzerinde eşit olmayan strese ve yerel tuğla düşme veya çökmeye eğilimlidir. Örneğin, Ortak Mekik fırın kemeri üstünde bazı sorunlar vardır.
1: Mekik fırın kemerli çatı refrakter tuğlaların stres değişiklikleri
Aralıklı bir fırın olarak Shuttle fırın, esnek üretim ve uygun çalışma özelliklerine sahiptir ve yaygın olarak kullanılır; Mekik fırın genellikle maksimum 1650 derece -1750 derecesine sahiptir. Sıcaklık arttığında, kemerli çatı tuğlaları ısı nedeniyle fırın gövdesi yan duvarının iki ucuna doğru genişler. Kemerli çatının orta tuğlaları, sol ve sağ taraflardaki kemerli çatı tuğlalarından sıkılacak, ekstrüzyon stresi oluşturacak ve orta tuğlalar üst yalıtım tabakasına kaldırılacaktır; Fırın durdurulduğunda ve soğutulduğunda, kemerli çatı tuğlaları fırın gövdesinin iki ucuna doğru küçülür ve kemerli çatının merkez tuğlaları yerçekimi nedeniyle düşer. Aynı zamanda, sol ve sağ taraflardaki kemerli çatı tuğlaları tarafından çekilecek ve gerilme stresi oluşturacaklar; Mekik fırın sıklıkla aralıklı olarak çalıştırılır ve kemerli çatının merkez tuğlaları uzun bir süre termal genişleme ve kasılma durumundadır. Sıkıştırma gerilimi ve gerilme stresi tekrar tekrar hareket eder ve merkez tuğlalar tekrar tekrar kaldırılır ve düşürülür. Stres belirli bir dereceye kadar biriktiğinde, kırılıncaya kadar çatlaklar ortaya çıkar ve kemerli çatı tuğlalarının düşmesine neden olur, bu nedenle kemerli çatının merkez tuğlaları daha yüksek sıkıştırma ve gerilme özelliklerine sahip olmalıdır.
2. Mekik fırın düzlemi yapısı tonoz tuğlalarının kusurları
Şu anda, servis fırınları genellikle hafif ve yüksek mukavemetli tonozlar inşa etmek için alümina içi boş top tuğlaları kullanırlar. Bununla birlikte, mevcut tonoz yapısı iki bölümden oluşur: kemer ayak tuğlaları ve tonoz tuğlaları. Kemer ayak tuğlaları, doğrudan fırın gövdesi ve her iki taraftaki duvarlar üzerine bir destek olarak destek olarak inşa edilen integral yapısal bir tuğla olarak eğimli bir destek yüzeyine sahiptir. Vault tuğlaları, birden fazla kama şeklindeki düz tuğla ile bir köprü kemeri şekline yerleştirilmiştir ve kemerin iki ucu, kemer ayağı tuğlalarının eğimli destek yüzeyinde desteklenir. Kemerli bir üst yüzeye sahip bu tip duvarcılık, kemerin aşağı kayması riskine sahiptir, çünkü kemer ayak tuğlaları doğrudan duvar tuğla yüzeyinde masonlanmış entegre yapısal tuğlalardır. Yatay yönde kaymalarını sınırlamak için harici bir kuvvet yoktur. Kemer üstünün yatay bileşeninin altına dışarıya doğru itilme eğilimindedirler. Buna ek olarak, kemer tuğlaları, kemer ayak tuğlaları üzerindeki kemer tuğlalarının sıkışmasını yoğunlaştıran ve kemer ayak tuğlalarının yatay itişini büyük ölçüde artıran yüksek sıcaklık koşulları altında ısı nedeniyle genişleyecektir. Yatay itme, kemer ayak tuğlalarının doğasında bulunan statik sürtünme direncinden daha büyük olduğunda, kemer ayak tuğlaları duvar tuğla yüzeyi boyunca kayar ve kemerin batmasına ve çatlamasına neden olur. Bu şekilde, sadece fırında büyük miktarda ısı kaybolmakla kalmaz, bu da daha fazla ısı kaybı ve daha düşük termal verimlilikle sonuçlanır, aynı zamanda kemer ayak tuğlalarının yan kayması çok büyük olduğunda, kemer tuğlalar düşer ve şiddetli durumlarda, kemer ve normal üretimin hizmet ömrünü ciddi şekilde etkileyerek çöker. Bu nedenle, bu kemer tuğlasının düzlem yapısı açık bir şekilde kusurludur ve kaymasını önlemek için yatay itmeye direnme yeteneğine sahip değildir.
3: Tonozlu çatıda refrakter tuğlaların yan kaydırılmasına ve çöküşüne çözümler
Yüksek sıcaklık stresinin neden olduğu hasarı çözün. Kasanın merkez tuğlaları, alümina içi boş top tuğlaları yerine ağır tuğlalarla değiştirilir ve vücut yoğunluğu 2.9kg/cm3'ün üzerine çıkarılır ve oda sıcaklığında basınç dayanımı 10MPA'dan 100MPA'ya yükselir. Yüksek sıcaklık performansı büyük ölçüde iyileştirilmiştir, bu da tonozun merkez tuğlalarının basınç ve gerilme direncini büyük ölçüde geliştirir ve stres nedeniyle tonozun merkez tuğlalarının kırılmasını azaltır. Ağır tuğlalar ayrıca daha büyük bir üst uç ve daha küçük bir alt uçlu kama şekilli tuğlalardır. Büyük uç ve küçük uç arasındaki kalınlık farkı 10 mm'den az değildir. Döşenirken, ağır tuğlalar, bitişik taraftaki tonozlu tuğlalar arasında kuru yüklenir; İki tuğlanın büyük kafaları, yerçekimi nedeniyle düşmemelerini sağlamak için kilitlenir; İki tuğlanın alt kısımları arasında bir boşluk bırakılır ve boşluk genişliği 1-2 mm'dir ve kasanın merkezinden dikey olarak çalışan kuru bir dikiş kayışı oluşturur. Vault Tuğlaların yan kaymasına çözüm, tonoz kama tuğlalarının düzlem yapısını bir zıvana ve tenon bağlantı yöntemine değiştirmektir. Astar tuğlalarının tümü yarım daire biçimli çıkıntılar ve yarım daire içi oluklar ile bir araya gelir. Kasanın iyi bağlantısını ve sızdırmazlığını sağlayabilir ve yapı kararlıdır ve uzun bir hizmet ömrüne sahiptir.
