錨固磚是現代不定形耐火材料內襯的重要構成部分,其埋入不定形耐火材料內襯,起著連接、固定作用,其將不定形耐火材料內襯與高溫工業窯爐爐殼或支撐鋼結構連接、固定在一起,主要有爐墻錨固磚、爐頂錨固磚,吊掛磚也屬于錨固磚,錨固磚技術要求強度高、熱震穩定性好,一般用一級孰料或三級礬土孰料做原料,經高溫燒制而成,但其長期使用溫度低。目前,工業爐朝著大型化、長壽化的趨勢發展,對其耐火材料內襯提出了更高的要求,錨固磚做為其重要構成部分,其性能更為關鍵。特別新型耐火材料內襯采用整體錨固磚組合爐襯,要求錨固磚必須具備強度高、抗沖刷、抗剝落,低蠕變等特征,能夠在1500℃以上的工況溫度下長期使用。
錨固磚的生產主要從兩方面考慮:一是耐火度,二是抗拉強度。耐火度一般不會成問題,最 重要的是抗拉強度,燒結耐火制品的強度主要來自耐火材料內粒子之間的陶瓷結合。這種陶瓷結合程度越高,則其強度也就越高。高鋁耐火制品的陶瓷結合主要是液相燒結的結果,即高溫下耐火材料中形成液相,促進顆粒間的黏結及物質遷移。形成的液相量越多,則燒結強度會越好,冷態時表現出的強度也就越高。
但冷態強度與熱態強度往往是矛盾的。高溫液相量多雖然促進燒結,低溫強度高,但高溫使用時,這大量液相又會重新出現,高溫強度就會下降。高溫液相量越多,則高溫強度越低。 錨固磚在正常的澆注料內襯中使用的溫度一般不超過1500℃,如果超過該溫度段,建議采用純度高的AL2O3剛玉錨固磚。
案例1:客戶在做熔鋁爐施工時,需要用到錨固磚吊掛,然后整體澆注爐頂。就從某地購買了一批錨固磚,購買時候沒有要求其材質,拉伸強度和耐壓強度等相關的指標參數,只是要求了一個耐火度。購買后貨物送到現場準備施工,已經在錨固磚的外表面涂刷好瀝青漆,做好膨脹縫。甲方業主在施工現場,查看施工情況時無意覺得著種奇形怪狀的耐火磚,能不能承受的住十幾噸重的拉力,就隨手拿了一塊順手推倒,結果一整塊的錨固磚從上面部分橫截面的直接斷成了兩半。甲方就詢問這位客戶此類錨固磚的技術參數,及吊掛后是否安全可靠。客戶回答不上來,業主要求將該批次錨固磚全部作廢。客戶聯系到我公司,咨詢此前在某地購買的錨固磚為什么會出現推倒斷裂。通過產品照片可以看到客戶之前購買的錨固磚內質燒結不均勻,出現兩級色差,拉伸強度也未達到國標錨固磚的要求。
案例2:山西做鑄件鍛造的客戶廠里有一臺9m³的臺車加熱爐,爐頂采用錨固磚拱頂吊掛方式,澆注料厚度在550mm,爐內使用溫度1350℃,間接式工作,晚上停爐。在購買錨固磚時為了節省成本,以為爐墻兩端是連體澆注,錨固磚就是起到一個拱頂中間部位的拉伸,并無大礙,本該采用一級錨固磚的卻要購買三級材質的錨固磚。做完施工后開爐不到半年,拱頂中間部位錨固磚斷裂,澆注體下沉將近100mm,打電話詢問有沒有修補方法。所以錨固磚的用途是吊掛的主要承受力,選材一定要謹慎。
錨固磚斷面,所受的拉應力是從下往上分段遞增的。而且在澆注料層內的一段錨固磚所受的拉應力增長最快,并在界面處達到最大。除重力造成的拉應力之外,界面處的錨固磚還承受著較大的剪切應力,所以在選擇錨固磚一定要做好技術指標的要求,或者參考國標。