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耐材答疑

格子砖是什么

  格子砖简单来说,就是一种专门用来“存热”和“换热”的特种耐火材料
  它长得像一块有很多规则孔洞的积木,通常被整齐地堆砌在工业炉(比如高炉热风炉、玻璃窑炉)的蓄热室里。你可以把它想象成一个巨大的“热能电池”:在充电(燃烧期)的时候它吸收热量,在放电(送风期)的时候它释放热量,把冷风变成热风。
  功能:它是怎么工作的?
  格子砖主要用在高炉热风炉上,工作过程是周期性的:

  1、存热(燃烧期):炉子燃烧燃料产生高温烟气,烟气穿过格子砖的孔洞,把热量传递给砖体,烟气变冷排走,格子砖变热。

  2、放热(送风期):冷风从鼓风机吹进来,穿过被烤热的格子砖孔洞,吸收砖体的热量,变成热风送进高炉去炼铁。

  它最大的外观特征就是“多孔”

  结构:砖体上有多个与表面平行的通透孔洞(格孔)。 

  设计:为了防止砖块滑动,通常设计有定位凸起和凹槽,让砖块能稳稳地叠在一起。

  演变:为了提高换热效率,现在的格子砖孔径越来越小。从早期的40毫米孔径,发展到现在的主流20毫米孔径,孔越小,单位体积内的换热面积就越大。

  主要材质分类

  根据使用环境温度的不同,格子砖的材质也不同。一般来说,温度低于900℃用一种砖,高于900℃就要用更耐热的砖。
材质类型适用温度特点与应用
粘土质900℃成本较低,主要用于温度要求不高的区域
高铝质/莫来石>900℃耐火度高,抗蠕变性能好,现代高炉常用
硅质>900℃荷重软化点高,主要用于热风炉上部高温区
碳化硅质>1600℃极其耐高温、耐腐蚀,抗氧化性好,属于高性能材料

  为什么它很重要?

  1、节能:它能把烟气里的废热回收回来去加热冷风,这样炼铁厂就不需要消耗额外的燃料去烧风了,能大幅降低能耗。

  2、提高效率:现代的格子砖(如20mm孔径)换热面积非常大,能让风温达到1300℃甚至更高,这对提高炼铁效率至关重要。

  3、稳定性:它需要在上千度的高温和气流冲刷下长期工作而不变形、不堵塞,所以对材料的体积稳定性和抗渣性要求极高。
  格子砖虽然名字听起来像普通的建筑瓷砖,但它其实是工业窑炉里的“心脏”部件之一,专门负责在极短的时间内完成冷热气体的热量交换,是冶金和玻璃制造等行业不可或缺的耐火砖型。
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