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　　在煉鐵企業(yè)中，球式熱風(fēng)爐是高爐鼓風(fēng)加熱設(shè)備。球式熱風(fēng)爐技術(shù)問(wèn)題的核心是球床。球床是由等徑耐火球自然堆積而成，一般按球徑和材質(zhì)不同分為上下2個(gè)段次。用作球床上段高溫區(qū)熱介材料的耐火球主要有3種：

　　1、高鋁質(zhì)耐火球

　　Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于45%，以氧化鋁或鋁硅酸鹽為主的耐火材料稱為高鋁質(zhì)耐火材料。一般高鋁質(zhì)耐火球的耐火度不低于1750-1790℃，荷重軟化開始溫度不低于1400-1530℃。當(dāng)制品的Al2O3含量越高，其熱穩(wěn)定性會(huì)顯著降低。

　　生產(chǎn)中高鋁質(zhì)耐火球用于球床上段高溫區(qū)，其耐火度和荷重軟化溫度能夠滿足要求，但熱穩(wěn)定性和抗渣性顯得不足。因此，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)表面裂紋和渣化粘結(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致床層透氣性變差，清球周期縮短。

　　2、硅質(zhì)耐火球

　　硅質(zhì)耐火球是一種酸性耐火材料，SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于93%，其他成分主要是Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO及某些堿金屬氧化物等。硅質(zhì)耐火球的耐火度一般為1710-1750℃，荷重軟化溫度較高，可達(dá)1640-1650℃。

　　生產(chǎn)中硅質(zhì)耐火球用于球床上段高溫區(qū)，在高溫和大梯度溫變條件下，球體表面開裂嚴(yán)重，抗堿性煤氣灰塵侵蝕能力較差，渣化粘結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重，清球比較困難。

　　3、鎂鋁質(zhì)耐火球

　　鎂鋁質(zhì)耐火球的耐火度一般超過(guò)2000℃，荷重軟化溫度一般不高于1550℃，抗堿性渣侵蝕能力強(qiáng)。

　　鎂鋁質(zhì)耐火球的生產(chǎn)工藝要比普通鎂磚精細(xì)嚴(yán)格，其使用性能也比普通鎂質(zhì)耐火制品更好;熱穩(wěn)定性好，850℃水中熱交換次數(shù)可達(dá)20次以上;抗渣性較好，特別是抗Fe2O3侵蝕的能力特別高。鎂鋁質(zhì)耐火球適用于工作溫度高且頻繁波動(dòng)的球床上段。

　　三種耐火球，鎂鋁質(zhì)耐火球有利于熱風(fēng)爐蓄熱和熱傳遞，同時(shí)解決粘球問(wèn)題，并且在長(zhǎng)期高溫負(fù)荷作用下，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不發(fā)生脆化和軟化，目前，在球床上段高溫區(qū)，鎂鋁質(zhì)耐火球逐漸取代了其他兩種，被越來(lái)越多的企業(yè)使用。

　　目前生產(chǎn)耐火球常用的方法及工藝：

　　機(jī)壓成型法是目前耐火球生產(chǎn)中使用多的成型方法。該方法使用壓球機(jī)和鋼模具將配制耐火球原料壓制成球體。因一般機(jī)壓成型均指含水量為4%～9%的半干料成型方法，因而也稱半干法成型。該法常用的設(shè)備有摩擦壓磚機(jī)、杠桿壓磚機(jī)和液壓機(jī)等。

　　機(jī)壓成型過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)使球料內(nèi)顆粒密集和空氣排出、形成致密球體的過(guò)程。機(jī)壓成型的耐火球具有密度高、強(qiáng)度大、干燥收縮和燒成收縮小、耐火球尺寸容易控制等優(yōu)點(diǎn)，所以該法在耐火球生產(chǎn)中占主要地位。

　　機(jī)壓成型時(shí)為獲得致密的球體，給予球料足夠的壓力。這壓力的大小應(yīng)能夠克服球料顆粒間的內(nèi)摩擦力，克服球料顆粒與模壁間的外摩擦力，克服由于球料水分、顆粒及其在模具內(nèi)填充不均勻而造成的壓力分布不均勻性。

　　這三者之間的比例關(guān)系取決于球料的分散度、顆粒組成、球料水分、球體的尺寸和形狀等。雖然壓力與球體致密化的關(guān)系有若干理論公式可供計(jì)算，如球體氣孔隨壓力成對(duì)數(shù)關(guān)系而變化等，但通常用試驗(yàn)方法近似地確定球體所需的單位面積壓力，并依此決定壓磚機(jī)應(yīng)有的總壓力。

　　機(jī)壓成型對(duì)球料的要求除水分應(yīng)有一定的波動(dòng)范圍外，對(duì)其顆粒度也有一定的要求，如應(yīng)有合理的粒級(jí)配比，堆積密度盡可能大。一般臨界粒度為3~5mm，小于0.088mm的細(xì)粉含量應(yīng)在35%~45%范圍內(nèi)。

　　機(jī)壓成型的耐火球易出現(xiàn)的缺陷是層裂和層密度現(xiàn)象。層裂是在加壓過(guò)程中形成的垂直于加壓方向的層狀裂縫。球料水分過(guò)高、細(xì)粉過(guò)量、結(jié)合劑過(guò)少及壓力過(guò)高都會(huì)導(dǎo)致層裂的產(chǎn)生。

　　因此，在生產(chǎn)中對(duì)這幾方面的參數(shù)加以控制。層密度現(xiàn)象即成型后耐火球的密度沿加壓方向逆變。由上方單向加壓的耐火球一般是上密下疏，同一水平面上是中密外疏。這是由于球料顆粒間的摩擦力和球料與模壁間的摩擦力而造成的壓力遞減所致。采用雙面加壓及在模具四壁涂潤(rùn)滑油降低外摩擦力的方法，可減少此種現(xiàn)象并降低球體的氣孔率。

　　選用成型設(shè)備要根據(jù)耐火球的質(zhì)量要求、尺寸和生產(chǎn)數(shù)量等進(jìn)行綜合考慮。一般加熱爐用耐火球或形狀簡(jiǎn)單、數(shù)量多、質(zhì)量要求一般的制品，可選用生產(chǎn)效率較高的杠桿壓球機(jī);質(zhì)量要求較高的耐火球可采用公稱壓力不低于2000K•N的摩擦壓球機(jī)。