沖天爐爐襯一般用耐火材料和耐火磚砌筑。耐火材料的種類很多,按耐火材料的礦物組成分為:硅質(zhì)耐火材料、硅酸鋁質(zhì)耐火材料和鎂質(zhì)耐火材料等。
沖天爐內(nèi)襯耐火材料的選擇,需要根據(jù)沖天爐的熔化工況,爐料及燃料的性質(zhì),然后再結(jié)合不同部位的工作溫度來選擇合理的耐火材料內(nèi)襯配置。比如,加料口的溫度在200~300℃,沖天爐的預熱帶溫度在200~1200℃,沖天爐燃燒室的溫度在900-1000℃。
①硅質(zhì)耐火材料。常用的硅質(zhì)耐火材料SiO2含量大于93%,是用天然的石英或石英砂加工制成的。Si02呈酸性,因此硅質(zhì)耐火材料是強酸性耐火材料。我國四川、河南等省出產(chǎn)一種“泡砂石”,這種材料中Si02含量為80%〜93%,也基本屬硅質(zhì)或半硅質(zhì)耐火材料。這種耐火材料不需燒制即可砌爐使用,制備簡易,成本低,抗急冷急熱性能較好,國內(nèi)已有很多地區(qū)推廣使用。
②硅酸鋁質(zhì)耐火材料。以A1203和Si02為主的耐火材料都稱為硅酸鋁質(zhì)耐火材料。常用的有以下三種。
a.半硅質(zhì)耐火材料。A1203含量15%〜30%,其余主要為Si02,屬較強酸性耐火材料。有些地區(qū),因其產(chǎn)量高,成本低,常代替黏土質(zhì)耐火材料使用。
b.黏土質(zhì)耐火材料是沖天爐最常用的一種耐火材料,其成分為A1203含量30%〜45%,Si02含量55%〜65%,仍屬酸性耐火材料,但酸性較弱。黏土質(zhì)耐火材料的原料儲藏量很大,開采制作簡單,成本較低,因此在沖天爐中,得到廣泛應(yīng)用。黏土質(zhì)耐火材料制成耐火磚的耐火度一般不低于1670°C,黏土磚的抗急冷急熱性能比其他耐火磚都高。
c•高鋁質(zhì)耐火材料。在硅酸鋁質(zhì)耐火材料中,當A1203含量大于46%時稱為高鋁質(zhì)耐火材料。高鋁質(zhì)耐火材料的化學性質(zhì)接近中性耐火材料,能抵抗酸性渣侵蝕,但抗堿性渣能力要比抗酸性渣弱些。
③鎂質(zhì)耐火材料。鎂質(zhì)耐火材料是以MgO為主的耐火材料,其中MgO含量在85%以上。這種耐火材料呈堿性,能抵抗堿性爐渣的侵蝕,用于砌筑堿性沖天爐。這種耐火材料的耐火度很高,在2000C以上。
④其他耐火材料。其他耐火材料有鉻鐵礦質(zhì)耐火材料、碳質(zhì)耐火材料(包括石墨和焦炭耐火材料)等中性耐火材料。