在金屬熔融爐檢修過程中，發(fā)現(xiàn)爐墻耐火磚襯與爐殼之間有一道大的間隙分離現(xiàn)象，耐火磚襯與爐殼間由最初的緊密接觸逐步發(fā)展為兩者之間產生了縫隙，不僅影響了爐墻水冷卻對耐火磚體的保護效果，在爐況變化時，這些間隙往往成為熔體滲漏的通道，給熔融爐的安全運行帶來了極大的隱患。但受到多種因素的制約，對這種“襯殼相離現(xiàn)象”的產生原因一直難以形成明確的結論。

1、耐火磚襯與爐殼分離現(xiàn)象的描述及分析

結合檢修發(fā)現(xiàn)可以對熔融爐“襯殼相離現(xiàn)象”做出如下的概括描述: (1) 間隙主要在耐火磚襯和爐殼之間由于局部殼體變形有間隙，但間隙較小，范圍也較小(2) 在爐墻的同一磚層平面上，在每個放出口所對應的長度段內，間隙的大小基本相等，并且這些間隙普遍大于墻角處的間隙(3) 在爐墻高度方向上，間隙大小與爐襯和爐底反拱拱腳磚面距離(爐墻高度)之間呈正比關系，即爐墻越高間隙越大(4) 產生間隙的區(qū)域，既有熔池液面以下的部位，也有處于熔池液面以上的部位。與熔融爐相配套的還原電爐、二次燃燒室等爐窯的爐墻均有明顯的“襯殼分離現(xiàn)象”，在其他爐窯的直墻上也有局部的“襯殼分離現(xiàn)象”。可見這種“襯殼分離現(xiàn)象”雖然與爐窯的結構和 使用檢修條件緊密相關，但從根本來講還是由爐墻的直形結構和耐火磚的高溫熱膨脹性能所決定。

2、耐火磚體熱膨脹的溫度差異是導致分離現(xiàn)象的主要原因

我們以熔融爐沉淀池熔池下側墻為例 (所用磚的尺寸為250mm ×105mm ×75mm) ,根據(jù)日常的溫度測量結果來初步推斷出爐墻磚襯的使用溫度及溫度分布情況，并以此作為進一步分析計算的基礎。

通過熔融爐爐墻上設置的插入磚體深度約300mm 的熱電偶 (熔池上) ，測得磚體溫度約為200 ℃; 從爐外測得磚體外表面的溫度一般在200 ℃以下；爐內金屬液體溫度一般為1400 ℃,渣溫一般為1300 ℃,煙氣出口溫度1080 ℃以上。考慮磚面粘結等因素，我們據(jù)此設定每一塊磚的工作面溫度為1100 ℃,外表面溫度為200 ℃。由于熔融爐在正常生產時的溫度波動較平穩(wěn)，可以將爐墻磚襯的熱傳導視為穩(wěn)定態(tài)傳熱過程，爐墻磚襯的溫度梯度沿磚的長度方向為線性分布，距墻磚工作面 Ymm 處的溫度:

T = 1100 - Y×(1100 - 200)/ 250 = 1100 - 2Y

2.1磚體不同溫度段 (長度段) 寬度和厚度方向的膨脹量計算

能夠導致“襯殼分離現(xiàn)象”的磚體膨脹作用主要發(fā)生在磚的寬度和厚度方向上，因此，我們主要來計算每塊磚在250mm長度的不同溫度段、寬度和厚度方向的線膨脹量，計算公式為:寬度方向的線膨脹量= 105×熱膨脹率/100 ,厚度方向的線膨脹量= 75 ×熱膨脹率/ 100 ,其中的熱膨脹率參照表1，計算的結果見。