很多爐窯及熱工設(shè)備磚襯,例如高爐、熱風(fēng)爐、轉(zhuǎn)爐、回轉(zhuǎn)窯、豎式爐窯、鋼水罐及煙囪等耐火磚襯,都采用環(huán)形砌磚。研究環(huán)形砌磚,多以高爐及熱風(fēng)爐為例。研究高爐及熱風(fēng)爐環(huán)形砌磚,又必須從單楔形磚砌磚開始。
回顧高爐環(huán)形砌磚設(shè)計(jì)的原始方法,目的有兩點(diǎn):一是了解以往回轉(zhuǎn)窯高爐環(huán)形砌磚設(shè)計(jì)歷史,從中吸取精華繼承下去;二是克服原始方法中的不足之處,以便創(chuàng)新發(fā)展。
20世紀(jì)40年代中期,比較流行的一種回轉(zhuǎn)窯高爐環(huán)形砌磚設(shè)計(jì)中,粘土磚的尺寸采用同時(shí)等分磚環(huán)內(nèi)外圓周長(zhǎng)的方法計(jì)算(如圖)。將設(shè)計(jì)外半徑R0及內(nèi)半徑r0的磚環(huán)的外圓周長(zhǎng)Ow=2πr0同時(shí)等分:高爐楔形磚的大端寬度尺寸C=2πR0/K-δ,小端寬度尺寸D=2πr0/K-δ,K為該磚環(huán)的楔形磚數(shù)量,δ是磚環(huán)的輻射豎縫厚度。
國(guó)際上從20世紀(jì)40年代起,從高爐爐底及爐鋼壁環(huán)形砌磚開始應(yīng)用炭塊以來,直到20世紀(jì)80年代末(甚至有些高爐到現(xiàn)階段),回轉(zhuǎn)窯中環(huán)形炭塊尺寸的設(shè)計(jì)都采用這種原始的傳統(tǒng)的方法;每一磚環(huán)采用同一尺寸的楔形炭塊,即采用單楔形磚磚環(huán)。楔形炭塊的長(zhǎng)度A由設(shè)計(jì)選定。20世紀(jì)我國(guó)能生產(chǎn)截面尺寸400.0mm×400.0mm的回轉(zhuǎn)窯用炭塊,現(xiàn)在已能生產(chǎn)截面尺寸為600.0mm×600.0mm的炭塊。在20世紀(jì),楔形炭塊的大端尺寸C取值為400.0mm,小端尺寸D則需要依靠公式進(jìn)行計(jì)算。
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