热风炉内衬出现蚀损就一定是耐火砖质量问题？那可不一定！

威旭热风炉的各部位砌体分别遭受煤气燃烧时的高温作用;煤气带入灰尘的侵蚀作用;燃烧气体的冲刷作用以及热交换过程中温度急剧变化的热应力作用;还有机械荷载作用。因为热风炉是一种较高的构筑物，蓄热室、燃烧室等处的砖在机械荷载和高温作用下，砌体发生收缩变形和产生裂纹，影响热风炉的使用寿命。

以威旭热能的高炉为例，介绍威旭内燃式热风炉蚀损情况和蚀损的主要原因。

通过大量的凋查结果表明，燃烧室部分的蚀损主要是由燃烧室隔墙的蚀损造成的。隔墙的蚀损情况是：隔墙烧穿，向内突出，有多处裂纹(裂纹的宽度、形状及其长度大小不一)，顶点孔洞处的隔墙砖烧损严重，甚至破碎、粉化。同时燃烧室由原来的圆形变为椭圆形。陶瓷燃烧器的破坏主要在靠热面燃烧器出口端。此处工作温度波动大，送风时承受高温(>1000°C)辐射，燃烧时低温(<150°C)气流通过，使得燃烧器承受较大的交变热应力;其次受煤气中碱性物质及水汽的影响，致使燃烧器产生剥落、松动;另外燃烧气体通道在此处收缩，气流速度加大，产生的机械振动也会导致燃烧器松动。因此陶瓷燃烧器前端分配帽通常选用热膨胀率低、抗热震性能好的堇青石或红柱石砖，燃烧器煤气和空气通道段可采用高铝砖或致密黏土砖。

蓄热室部分，由于整个蓄热室格子砖的砌筑都是采用由下到上一直砌到顶的独立格子砖柱方式，长期使用后整个蓄热室的独立格子砖柱普遍存在不同程度的“S”形变形，并向燃烧室墙烧穿孔洞方向扭曲、突出。蓄热室大墙与格子砖之间存在楔形孔洞，高度方向上贯通于整个热风炉。格子砖和大墙砖存在碎裂和粉化现象。从国内大量的调查结果看,蓄热室格子砖普遍存在渣化、裂纹和变形现象。由于渣化和裂纹，蓄热室格子砖的孔中、独立格子砖柱之间的裂隙中都发现已破碎粉化的格子砖。大墙砖的问题集中在裂缝和表面粉化。炉箅子支柱上的横梁部分发生变形，附近的支柱有下沉现象。炉箅子本身也存在变形、位移和弯曲问题。蓄热室的大墙砌体，长期在高温、高压下工作，条件十分恶劣。导致大墙砌体蚀损的原因主要有：

(1)热应力作用。热风炉砌体长期在高温条件下工作，且温度是周期性地在一定范围内变化，其结果一方面砌体出现体积变化，另一方面长期处于热应力作用下工作，导致砌体产生裂纹、剥落，砌体松动。

(2)机械负荷作用。受砌体本身所产生的机械负荷作用，砌体长期在受压状态下工作，受压应力和热应力共同作用，砌体及砖缝产生蠕变变形。

(3)化学侵蚀。由于煤气中的灰尘含有一定的碱性氧化物，这些物质附着在砌体表面，并向内部渗透，逐渐与耐火材料发生化学反应，生成低熔物，从而导致砌体高温性能如耐火度、热态强度降低，产生变形或相互熔结，形成渣化现象。近年来，由于煤气净化技术的改进，煤气含尘量减少，灰尘对砌体的破坏已大为降低。

(4)压力作用。热风炉周期性地进行燃烧和送风，燃烧期内处于低压状态，送风期处于高压状态。传统的大墙和拱顶结构，其炉顶与炉壳间留有较大的空间，大墙与炉壳间设置的填料层在长期高温作用下收缩及自然压实后也留下一定的空间。由于这些空间的存在，受高压气体的压力作用，砌体承受了很大的向外推力，易造成砌体倾斜、开裂和松动，然后砌体外的空间周期性地通过砖缝进行充压和卸压，进而加剧对砌体的破坏。现代采用“板块”式结构炉墙，按单块砌体设置膨胀缝，大墙与炉壳之间不设置整体膨胀空间，从而消除了压力对砌体的影响。

我国使用外燃式热风炉的历史还不长。从宝钢建设开始，我国有更多的钢铁企业使用外燃式热风炉。

从使用的结果看，外燃式热风炉由于结构上的特点，其蚀损的部位和特点有别于内燃式热风炉。蚀损部位在燃烧室、蓄热室、炉顶、联络管、热风支管、热风总管、格子砖和炉箅子上，但问题最严重的集中在炉顶联络管和热风支管上。从蚀损的状态看，表现为燃烧器上表面工作层变质;大墙裂缝、下沉和开裂;热风管道端部组合砖部位的砖体碎裂;热风支管、热风总管内衬断裂、脱落;格子砖碎裂等。

从宝钢外燃式热风炉20多年的使用结果看，经过对酎火材料品质的改良，和对部分耐火材料内衬结构的改进，除了在炉顶联络管、热风端口组合砖等部位的耐火砖还发生局部破损外，总体上没有破坏性的耐火材料内衬损坏问题，使用寿命可以大大高于原设计的两代高炉炉役(约20年)。

一般热风炉凉炉后，在炉顶和筒体大墙上，都不同程度地出现各类裂缝。尤其是硅砖砌体问题更加突出。

裂缝可分为永久性裂缝和非永久性裂缝两种：

(1)通过对热风炉凉炉技术的长期研究和实践得出的结果，产生永久性裂缝的主要原因是由于热风炉砌体结构设计方面的不尽合理和炉衬材料关键技术性能方面的缺陷造成的。这种裂缝的基本特征是：裂缝内部的砖体表面有明显的灼烧痕迹。这种裂缝达到一定程度，将危及热风炉的整体使用。对于这类问题，需要对炉衬的选材、结构的设计以及结构和材料的配套方面加以研究和改进。

(2)非永久性裂缝，其形成主要发生在凉炉过程中，由于硅砖的矿物和物理特性，如果在中低温阶段凉炉的速度过快，在硅砖砌体内部的温度应力超过其结构强度，包括砖体和结构体内都会形成裂纹，所以也有文献称之为“结构性裂缝”。这种裂缝的基本特征是:裂缝内部的砖体表面没有灼烧痕迹，表面状态有类似砖体受力而断裂后的断面。这种裂缝的方向基本垂直，自下而上，大小不等。这种裂缝一般情况下可以在再烘炉加热后自动闭合，但如果裂缝过大，或裂缝的穿透深度过深，达到工作层背部的多层耐火砖，甚至炉壳，这种裂缝则可能变为永久性裂缝。这种情况可以通过控制凉炉技术来缓解，乃至消除。在热风炉凉炉时，对这一点需要特别注意。