玻璃窯蓄熱室用格子磚結構設計及材質、磚型介紹

格子體是蓄熱室結構中重要的組成部分，因為它的結構是否合理，不僅影響使用壽命，還直接影響格子體的蓄熱效率。理想的格子體結構應該是使用壽命長、蓄熱效率好、周期溫度波動小，這是設計中選擇格子體結構形式的原則。

玻璃窯室的結構和工作原理

玻璃窯常用的立式蓄熱室結構，下部為空氣、煤氣煙道，煙道頂部為空氣和煤氣蓄熱室爐條，上部為格子磚，空氣和煤氣蓄熱室之間的隔墻稱為風火隔墻，由于其上部溫度高，又有飛料侵蝕，燒損后易發生透火現象，因此其厚度一般較大，且要求砌筑嚴密。為了減少室外蓄熱墻的散熱損失，一般都有保溫磚。

玻璃窯蓄熱室耐火磚的選擇

蓄熱室用耐火磚主要采用MgO-Al2O3、MgO-Cr2O2、MgO-SiO2系列耐火磚制品，產品有鎂磚、鎂鋁磚、鎂鉻磚、鎂橄欖石磚等。這些產品主要用于蓄熱室作為格子磚。在蓄熱室的上部和中部格子磚處于空氣和氣體的工作環境中，反復氧化還原、高溫變化、粉末飛散和堿蒸氣凝縮。在這樣的環境下，堿性耐火材料是格子磚的推薦。此外，蓄熱室還使用高鋁磚。

西門子結構易于清洗，氣流順暢，但單體格子體積的加熱面積較小。李赫特式結構的優點是單位格子體加熱面積大，但容易堵塞，不便于清洗和熱修，因此不再使用。雖然連續通道結構單位體積的加熱面積小，但其格子孔互不相通，可防止氣流分層，使氣體分布均勻。籃式結構是連續通道格子體結構的改進形式。由于格子磚的兩個端面都是加熱面，其單位格子體積的加熱面積大，穩定性好。

十字格子磚是一種新型格子磚，由于采用熔鑄AZS磚，具有耐高溫腐蝕性能好，體積密度大，熱容量大，熱導率高等特點。可以用7-8年，甚至更長的時間，蓄熱效率好，周期溫度波動小，是一種理想的格子磚。筒形格子磚也是一種新型格子磚，用八角形格子磚代替原來的直形磚。格子孔不易堵塞，保留了原來的直形磚的理化性能，砌筑方便，磚的上下對齊基本沒有自由懸掛部分，結構穩定，單位體積格子體受熱面積高，使用壽命長，越來越受到重視。筒形磚的壁厚可減至40mm，既減輕了單位格子體的重量，又增加了導熱性。筒形格子體的成本比編籃式格子體高15%左右，比十字形格子體低150%左右，但在節能上，筒形格子體與十字形格子體相差不大，編籃式格子體的熱量消耗也減少了15%左右。

在蓄熱室的結構設計中，應特別注意圓柱形格子磚與爐條的連接方式。圓柱形格子磚與爐條之間應采用直立磚的西門排列方式過渡，高度約為1m。只有這樣，格子孔才能上下順暢連接，氣體進入圓柱形格子體分布的均勻性才能得到改善，圓柱形格子磚的優勢才能得到充分發揮，玻璃窯的熱效率才能得到提高。

格子體是蓄熱室蓄熱傳熱的重要組成部分，要求格子磚耐高溫、耐腐蝕、蓄熱多、傳熱快、耐急冷熱。

測量蓄熱室的蓄熱效果通常取決于格子體的受熱面積，即格子體可以換熱的表面積。蓄熱面積越大，儲存的熱量越多，釋放的熱量越多，可以充分提高空氣和氣體的預熱溫度，有利于燃料的燃燒。

根據蓄熱室頂部、上部、中部和底部的不同溫度和飛料數量，使用不同的堿性格子磚

頂部(1400℃以上)由于溫度高，飛行材料多，容易與磚產生液相，容易粘附飛行材料，使磚產生應力。因此，頂部采用高溫耐蠕變性優異的鋯磚或98%的高純鎂磚(由于高純鎂磚中的MgO與飛揚進入蓄熱室的配合材料超細粉SiO2發生反應，會產生低溫共熔物，所以容易進入飛行材料的1#-3#頂部格子體多采用鋯磚，不受飛行材料影響的末端蓄熱室格子體多采用98%高純鎂磚)。

上部(10001400℃)飛料沉降較少，可使用高純鎂磚。

飛料在中間(8001000℃)已經很少了，但是它是硫酸鹽凝聚區，容易使鎂磚與飛料發生反應，形成硅酸鎂(MgSiO3)，同時配合料中芒硝和燃料燃燒過程中形成的SO2和SO3也容易與氧化鎂發生反應：

MgO+SO2→MgSO3MgO+SO3→MgSO4。

產生的硫酸鎂或亞硫酸鎂反復固液化，體積膨脹，導致鎂磚結構損壞。因此，該部分采用熱穩定性好、氣孔率低的直接結合鎂鉻磚(DMC-12)(環保要求高的區域不允許使用鎂鉻磚，常用方鎂石+鎂橄欖磚)。

底部(800℃以下)溫度冷熱交替，負荷大，堿性材料侵蝕少，因此熱穩定性好，耐力強度好的材料通常使用低氣孔粘土磚(DN-12、DN-13或DN-15)或硅石磚。如果不考慮各種堿性磚的性能而普遍使用，會在格子體某一部位損壞時影響其他格子體，從而降低整個格子體的使用壽命。由于大多數堿性耐火磚，包括鎂鉻磚，在含有裂解碳氫化合物的氛圍(還原氛圍)下容易損壞。因此，堿性磚只能用于空氣蓄熱室，不能用于煤氣蓄熱室。

對易受飛料侵蝕的蓄熱室格子體，由下而上常用的格子磚配置方式有：低氣孔粘磚或硅線石磚→含12%鉻的直接組合鎂鉻磚或鎂橄欖石磚→96%高純電熔鎂磚→98%高純電熔鎂磚→224層鎂鋯磚(VZ)或燒結鋯剛玉磚；為節約投資，對飛料侵蝕較少的后122對蓄熱室格子體，頂部可不使用鎂鋯磚或燒結鋯剛玉磚，而直接將98%的高純電熔鎂磚碼砌到頂部。

隨著耐火材料的發展，格子磚已經從條形磚發展成圓柱形磚和十字磚，格子體的編碼方法也從傳統的條形磚編籃式和井形碼磚演變為直接編碼的圓柱形磚和十字磚。改進后的格子磚不僅施工方便，而且磚結構更合理，磚結合更穩定，可以大大提高編碼高度，增強蓄熱能力。

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