高溫熱處理爐的爐體結構材料采用的是耐火材料和保溫材料,這是因為熱處理爐工作時,通常處于高溫狀態。凡是能夠抵抗高溫并承受在高溫下所產生的物理、化學作用的非金屬材料,統稱為耐火材料。
在設計和建造熱處理爐時,合理選用耐火材料和保溫材料,對滿足熱處理工藝要求,提高熱處理爐的使用壽命、節約能源和降低成本有重要意義。這里我們先了解下常用的耐火材料。
熱處理爐常用的耐火材料有黏土磚、高鋁質磚、輕質耐火黏土磚、碳化硅耐火制品、硅酸鋁耐火纖維、耐火混凝土等。
1、黏土磚的主要原料是耐火黏土、高嶺土,黏土磚在熱處理爐中應用很多,可用于砌筑爐頂、爐底等。但由于其呈弱酸性,對鐵、鋁加熱元件有腐蝕作用,不能做電熱元件的擱磚和高碳氣氛爐的內襯。
2、高鋁質磚和剛玉制品,耐火度高,使用溫度達1500攝氏度,高溫結構強度高,化學穩定性好,多用于高溫熱處理爐及鹽浴爐的爐襯,電熱組件的擱磚等。
3、輕質耐火黏土磚與超輕耐火黏土磚他們的荷重軟化開始點低,即高溫強度低,化學穩定性差,體積變化量較大。宜用作熱處理爐襯的保護層,在高溫結構強度和耐火度都滿足要求的情況下,應盡可能選用輕質耐火黏土磚。
4、碳化硅耐火制品,其耐火度可達2000攝氏度以上,高溫結構強度高,抗磨性,熱導性好。根據其制造工藝的不同,可用于高溫爐的電熱組件、高溫爐的爐底板等。
5、硅酸鋁耐火纖維,是一種新型的軟質的纖維狀耐火材料,有耐火和保溫作用。一般熱處理爐用硅酸鋁纖維,真空爐、熱壓爐和氣氛爐用石墨纖維作耐火材料。但高溫熱處理爐內的某些氣氛對耐火纖維有腐蝕作用,影響了它的使用范圍。
6、耐火混凝土是以一定粒度的礬土熟料為骨料,用水泥膠結、成形、硬化后得到的耐火材料。其優點是可以提高修爐和砌爐的速度,使用壽命與用耐火磚砌筑相近,因此成本低。缺點是耐火度低。