在金屬(shu)熔融爐(lu)檢修過程中，發現爐墻耐火磚襯(chen)與爐殼之間有(you)一道(dao)大的(de)間隙分離現象(xiang)，耐火(huo)磚襯與爐殼間由最初的緊密接觸逐步(bu)發展(zhan)為兩者之間產生了縫(feng)隙，不僅影響了爐(lu)墻(qiang)水冷卻對耐火磚體(ti)的保(bao)護效果，在爐況變化時，這些間隙往往成為熔體滲漏的通道，給熔融爐的(de)安全運行帶來了極大的(de)隱患。但(dan)受到多種因素(su)的(de)制約，對這種“襯殼(ke)相(xiang)離現象”的(de)產(chan)生原因一直(zhi)難以形成明確(que)的(de)結論(lun)。

1、耐火磚襯與爐殼分離現象(xiang)的描述及分析

結合(he)檢修(xiu)發(fa)現可以對(dui)熔融爐“襯殼相離(li)現象”做出如下的概括描述: (1) 間隙主要在耐火磚襯和爐殼之間(jian)由于(yu)局部(bu)殼體變形(xing)有(you)間(jian)隙，但間(jian)隙較小，范圍也較小(xiao)(2) 在爐墻的(de)同一磚層平面上，在每(mei)個放(fang)出口所對應(ying)的長(chang)度段內，間(jian)隙的大小基(ji)本相等，并且這(zhe)些間隙(xi)普遍大于墻角處(chu)的間隙(xi)(3) 在爐墻(qiang)高度方向上(shang)，間(jian)隙大小(xiao)與爐襯(chen)和爐底反拱拱腳(jiao)磚面(mian)距離(爐(lu)墻高度)之間呈正比關系(xi)，即(ji)爐墻越高間(jian)隙(xi)越大(4) 產(chan)生間隙(xi)的區域，既有熔(rong)池液面以下的部(bu)位，也(ye)有(you)處于熔(rong)池液面以上的部位。與熔融爐相(xiang)配套的還原電爐(lu)、二次(ci)燃燒室等爐(lu)窯(yao)的爐(lu)墻均有(you)明顯的“襯殼分離(li)現(xian)象”，在其(qi)他(ta)爐窯的直墻上也有局部的“襯(chen)殼(ke)分離現象”。可見這種(zhong)“襯殼分離現象(xiang)”雖(sui)然與爐窯的結(jie)構和 使用檢修條件緊密相關，但從根本(ben)來講還是由(you)爐墻的直形結構和耐火磚的高溫熱(re)膨脹性能所決定。

2、耐火磚體熱(re)膨脹的溫度差異是導致分離現象的(de)主要原(yuan)因

我們以熔融爐沉(chen)淀(dian)池熔池下(xia)側墻(qiang)為(wei)例 (所用磚的尺(chi)寸為250mm ×105mm ×75mm) ,根據日常的(de)溫(wen)度測量結果來初步推斷出爐墻磚襯的(de)使用溫(wen)度及溫(wen)度分(fen)布情況，并以(yi)此作為進一步分析計算的基礎。

通過熔融爐(lu)爐(lu)墻(qiang)上設置的插入磚體深度約300mm 的熱(re)電偶(ou) (熔池(chi)上) ，測得磚體溫度約(yue)為200 ℃; 從(cong)爐外(wai)測得磚(zhuan)體外(wai)表(biao)面(mian)的溫度一(yi)般在200 ℃以(yi)下；爐內金屬液體溫度一般為1400 ℃,渣溫一(yi)般為(wei)1300 ℃,煙氣出口溫(wen)度(du)1080 ℃以上。考慮磚面(mian)粘結等因素，我們(men)據此設定(ding)每一(yi)塊磚的工作(zuo)面溫度為1100 ℃,外表面溫度為200 ℃。由于熔(rong)融爐(lu)在正(zheng)常生產時的溫度波動較平穩，可以將爐墻磚襯的(de)熱(re)傳導視為(wei)穩定態傳熱(re)過程，爐(lu)墻磚襯的溫度梯度沿磚的長(chang)度方向為(wei)線性分(fen)布，距(ju)墻磚(zhuan)工作面 Ymm 處的溫度(du):

T = 1100 - Y×(1100 - 200)/ 250 = 1100 - 2Y

2.1磚體不同溫度段(duan) (長(chang)度(du)段) 寬度和厚度方向的膨脹(zhang)量計算

能(neng)夠導致(zhi)“襯殼(ke)分離(li)現象”的(de)磚體(ti)膨(peng)脹(zhang)作用主要發生在磚的(de)寬度和厚(hou)度方(fang)向上，因(yin)此，我們主要來計算每塊磚(zhuan)在250mm長度(du)的不同(tong)溫度(du)段、寬度(du)和厚度(du)方向的線膨脹量，計算公式(shi)為(wei):寬度方(fang)向的(de)線(xian)膨脹量= 105×熱(re)膨脹率/100 ,厚度方向的線膨脹量= 75 ×熱膨脹率(lv)/ 100 ,其中的(de)熱膨脹率參(can)照表(biao)1，計算的結果(guo)見。