耐火砖知识
热风炉用粘土砖介绍
发布日期: 2025-11-28
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  热风炉用粘土砖是以耐火粘土为主要原料制成的用于砌筑高炉热风炉的耐火材料,应用于热风炉。

  主要成分

  Al₂O₃含量:30%~48%(普通型),42%~44%(优质型)

  主要矿物相:莫来石、玻璃相和石英

  耐火度:1690~1750℃(随Al₂O₃含量增加而提高)

  产品分类

  按理化指标分类(YB/T 5107-2004 标准)

牌号Al₂O₃(%)≥耐火度(℃)≥荷重软化温度(℃)≥显气孔率(%)≤耐压强度(MPa)≥
RN-4242175014002429.4
RN-4040173013502424.5
RN-3636169013002619.6

  按特殊性能分类

  低蠕变粘土砖:蠕变率≤0.8%,适用于高温承重部位。

  低气孔粘土砖:显气孔率≤17%,强度高、抗侵蚀性好。

  抗热震粘土砖:抗热震性≥20次,适用于温度波动大的区域。

  特性

  热学性能

  耐火度:1690~1750℃,可承受热风炉中高温环境。

  荷重软化温度:1300~1400℃,高温下保持结构稳定。

  抗热震性:10~20次(1100℃水冷),适应热风炉周期性加热冷却。

  平均线膨胀系数:(4.5~6.6)×10⁻⁶/℃,热变形小。

  力学性能

  常温耐压强度:19.6~29.4MPa(普通型),可达100MPa(低气孔型)。

  高温体积稳定性好,重烧线变化:-0.5~0%(1350℃×2h)。

  低蠕变率:≤1.0%(1200℃,0.2MPa,50h),长期高温下变形小。

  结构特性

  显气孔率:18~26%(普通型),≤17%(低气孔型)。

  体积密度:2.0~2.2g/cm³,蓄热能力强。

  组织致密,抗渣蚀性好,表面形成玻璃质保护膜,阻止内部进一步侵蚀。

  应用场景

  热风炉不同部位的材料选择。

  燃烧室:高温区用硅砖,中下部用粘土砖。

  蓄热室

  上部 (>1100℃):硅砖或低蠕变高铝砖。

  中部 (850~1100℃):低蠕变粘土砖。

  下部 (<850℃):普通粘土砖。

  格子砖:采用19孔/37孔蜂窝结构,增大热交换面积。

  热风出口、燃烧口:组合砖结构,增强整体性。

  炉箅子以下:粘土砖+硅酸铝纤维板隔热层。

  使用原则:风温<900℃时,整体可用粘土砖;900~1100℃时,高温区用高铝砖,其余用粘土砖;>1100℃时,高温区用硅砖或低蠕变高铝砖,中低温区用粘土砖。


  两种特殊粘土砖详解

  1、低蠕变粘土砖

  原料:特种焦宝石、红柱石、电熔莫来石为主料,添加少量添加剂
  工艺:三级配料、共磨细粉、高压成型、高温烧结。
  关键优势

  蠕变率低 (≤0.8%),高温下变形小。

  结构稳定性好,延长热风炉使用寿命

  适用于热风炉蓄热室中下部墙、下部格子砖、支撑弦等承重部位。

  2、低气孔粘土砖

  特点:显气孔率≤17%(普通粘土砖约20~26%),组织致密。
  性能

  强度:常温耐压强度可达35MPa以上(普通砖约20MPa)。

  抗侵蚀性增强:气孔率低,减少炉渣渗透。

  蓄热能力提高:比普通砖高50~60%,热效率提升。

  热震稳定性:适应温度频繁波动环境。

  应用:大中型高炉热风炉蓄热室中部和下部格子体、支撑拱等。
  执行标准:YB/T 5107-2004《热风炉用黏土砖》,适用于普通粘土砖和低蠕变粘土砖

  施工与维护要点

  砌筑要点

  灰缝控制:粘土砖灰缝≤2mm,确保密封性和整体性。

  热风出口、燃烧口等关键部位:使用组合砖,增强结构稳定性。

  禁止使用受潮或受冻砖,以免影响粘结强度。

  冬季施工:环境温度>5℃,必要时采取预热措施。

  维护建议

  烘炉:严格按烘炉曲线升温,避免急冷急热。

  日常:定期检查砌体状况,重点关注热风口、燃烧口等应力集中区。

  热修补:局部损坏可采用粘土质耐火泥浆或喷涂料修复。

  与其他耐火材料对比

特性粘土砖高铝砖硅砖
Al₂O₃含量30~48%≥48%≥93%
耐火度 (℃)1690~17501770~20001690~1730
荷重软化点 (℃)1300~14001400~16001620~1670
抗热震性优(10~20 次)良(5~10 次)差(1~2 次)
适用温度<1100℃900~1400℃>1300℃
价格
典型应用热风炉中下部热风炉中部、高温区热风炉拱顶、高温区
  选择建议:根据热风炉不同部位温度场分布,采用"上硅下粘"或"上高下粘"的组合策略,既保证高温稳定性,又兼顾经济性

  热风炉用粘土砖凭借良好的抗热震性、适中的耐火度和优异的性价比,成为热风炉中低温区域的首选耐火材料。随着高炉风温提高,粘土砖正逐步与高铝砖、硅砖形成互补应用,共同构建高效、经济的热风炉内衬系统。

  选购要点:根据热风炉具体部位温度和承重要求,选择合适牌号 (RN-42/RN-40/RN-36) 或特殊类型 (低蠕变/低气孔) 的粘土砖,并严格执行相关标准进行质量验收。


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