目前國內使用的蜂窩蓄熱體主要制作材料有堇青石、莫來石、剛玉、莫來石等,這些材料的耐火度均大于1400t,高于正常情況下煙氣的溫度,應該不存在材料耐火度不夠的問題。但加熱爐高溫煙氣中含有一定量的鐵氧化物,根據相關資料報道,鋁硅系陶瓷材料在高溫下易與鐵的氧化物發生反應形成低熔點物質,導致蓄熱體在高溫段出現熔融軟化變形.
此外,蓄熱式燒嘴空氣、煤氣噴口通道面積大,爐內燃燒區高溫輻射通過燃燒器空、煤氣噴口對蓄熱體輻射加熱,提高了高溫段蓄熱體的工作溫度;同時,蓄熱式加熱爐爐壓波動較大,且一般保持正壓運行,容易出現不完全燃燒的廢氣進人蓄熱體內二次燃燒的現象,進一步惡化了高溫段蓄熱體的工作條件,造成短時間內高溫段蓄熱體的實際工作溫度高于材質的耐火度而導致蓄熱體溶融變形。另外,蓄熱體材質的荷重軟化溫度過低,在重力作用下,蓄熱體在高溫段也會出現高溫變形,甚至塌陷。
2.3蓄熱體通孔破裂原因分析
目前國內使用的蜂窩蓄熱體壁厚一般在1mm左右,抗機械沖擊和熱沖擊的能力都較弱。高溫條件下長時間、頻繁的熱沖擊對蓄熱體微觀組織結構將產生影響,造成蓄熱體抗熱震性下降,導致蓄熱體產生熱震裂紋;在蓄熱箱內的單塊蓄熱體沿氣流方向存在溫度差,會產生溫差熱應力,在材料抗熱震性欠佳的條件下,溫差熱應力將使蓄熱體產生裂紋,甚至破碎;常用蜂窩蓄熱體的格孔夾角處易引起應力集中,導致格孔應力破損。因此,熱震應力、溫差熱應力和結構應力是蓄熱體使用中易產生通孔破裂的主要原因。