phải tính đến nhiệt dung riêng của vật liệu. Đại lượng này phụ thuộc vào tính chất và nhiệt độ của vật liệu; thường được tính theo cơng thức :
C = a + b.t , kj/kg.độ
a, b- các hệ số thực nghiệm t - Nhiệt độ của vật liệu, OC
4.1.2.LỰA CHỌN VẬT LIỆU XÂY LỊ.
Trong quá trình làm việc, các thể xây bằng gạch chịu lửa bị phá huỷ dần do nhiệt độ cao, dao động nhiệt lớn và do tác động hố học của mơi trường lị, xỉ và kim loại lỏng. Vì thếï, vật phẩm thể xây cĩ thể bị biến dạng dưới tải trọng, dãn hay co do biến đổi thù hình, do hồ tan trong xỉ, các vết nứt sinh ra. . .Khi thấy các dấu hiệu phá huỷ vật liệu xây lị, bằng kinh nghiệm và qua việc phân tích người ta cĩ thể xác định được nguyên nhân gây ra. Thí dụ : bề mặt phẳng lỳ của vật liệu chứng tỏ nĩ đã bị hồ tan trong xỉ; khi bề mặt gồ ghề là nĩ bị mơi trường khí ăn mịn; sự phồng to một phần nào đĩ chứng tỏ cĩ sự giãn nỡ nhiệt. . .
Để lựa chọn đúng các vật liệu xây lị, cần phải nghiên cứu các điều kiện làm việc và các tính chất sử dụng chúng. Ở những lị tiếp xúc với mơi trường kiềm hay axit thì cần chọn loại gạch cũng cĩ các tính chất tương ứng : mơi trường kiềm thì dùng gạch manhedit, đơlơmit; mơi trường axit - gạch đinat; mơi trường ung tính - gạch samơt. Ở những khu vực lị chịu tác động của tải trọng hay mài mịn thì cần dùng gạch chịu lửa cĩ nhiệt độ bắt đầu biến dạng dưới tải trọng lớn. Khi thể xây chịu tác động của nhiều yếu tố như: nhiệt độ cao, mơi trường, tải trọng thì cần phân tích mức độ gây tác hại của từng yếu tố để quyết định chọn loại gạch thích hợp bảo đảm cho thể xây làm việc bền và chắc chắn.
Cần nhớ rằng, tác nhân quan trọng nhất đối với vật liệu xây lị vẫn là nhiệt độ. Độ chịu lửa của vật liệu xây lị phải lớn hơn nhiệt độ lị. Đối với các lị cĩ những vùng làm việc ở nhiệt độ khác nhau, phải lựa chọn vật liệu xây cĩ nhiệt độ thích hợp theo các vùng đĩ.
Bảng 4-1. Đặc trưng sử dụng của một số loại vật liệu xây lị.
Các loại lị Vật liệu xây lị Nguyên nhân phá huỷ áo lị
Phần bị ăn mịn mạnh nhất
Lị cao Mulit-silic, mulit Ăn mịn, mài mịn Vùng mắt giĩ, cửa thao
gang, máng tháo gang
Lị Mac-tanh Vật liệu cacbon, graphit,
cromit-perca. . .
Áp suất cao, quá nhiệt mạnh, ăn mịn
Nồi lị, đáy lị, vịm lị, tường lị, hố xỉ
Lị thổi oxy Đolomit, cromit-perica Ăn mịn, biến mềm Hố xỉ, cửa tháo thép
Lị luyện cốc Đinat Mài mịn, nứt nẻ Buồng cốc hố, các cửa
Lị điện nấu luyện Đinat, cromit-perica Ăn mịn, nứt nẻ Vịm lị, hố xỉ
4.2.CÁC THỂ XÂY CỦA LỊ 4.2.1.CÁC CẤP XÂY LỊ. 4.2.1.CÁC CẤP XÂY LỊ.
Thể xây của lị là tập hợp của các khối xây, tạo nên áo lị (cịn gọi là lớp lĩt). Đây là bộ phận quan trọng nhất trong lị, chất lượng của nĩ quyết định khả năng làm việc và tuổi thọ của lị.
Phụ thuộc vào chất lượng của thể xây, người ta phân biệt năm cấp xây sau đây : -Cấp xây 1, với chiều dày mạch xây ≤ 1 mm, vữa xây là bột mịn khơ hoặc vữa lỏng. Cấp này dùng cho các lị nấu luyện, khi thể xây tiếp xúc với mơi trường nĩng chảy. Yêu cầu xây đặc biệt cẩn thận.
-Cấp xây 2, với chiều dày mạch xây ≤ 2 mm, vữa xây là vữa nhão. Cấp này dùng cho các lị cĩ thể xây chịu tác động bào mịn hoặc khi cần làm việc ở nhiệt độ khơng quá 1400 OC.
Yêu cầu xây cẩn thận
-Cấp xây 3, với chiều dày mạch xây ≤ 3 mm, vữa xây là vữa nhão. Cấp này dùng cho các lị mà áo lị khơng tiếp xúc với kim loại và xỉ lỏng hoặc các lị nung kim loại làm việc ở nhiệt độ khơng quá 1200 OC. Yêu cầu xây tương đối cẩn thận.
-Cấp xây 4, với mạch xây dày khơng quá 4 mm, vữa xây là vữa nhão. Đây cịn gọi là cấp xây đơn giản, dùng để xây các lớp phía dưới của đáy lị.
-Cấp xây 5, với chiều dày mạch xây 5 ÷ 10 mm, vữa xây là vữa đặc, thường được dùng để xây các đường dẫn khĩi, cống khĩi hoặc các lớp ngồi cùng của tường lị (xây bằng gạch đỏ thơng thường).
Đối với những cấp xây gạch chịu nhiệt, đề phịng sự dãn nở của gạch ở nhiệt độ cao, người ta phải để các mạch nhiệt. Số lượng và kích thước của mạch nhiệt phụ thuộc vào độ dãn nở của gạch và kích thước của thể xây. Một số giá trị về mạch nhiệt được trình bày trong bảng 4-2.
Bảng 4-2. Giaï trị trung bình của mạch nhiệt.
Vật liệu xây Độ dày mạch nhiệt cho 1 m chiều dài thể xây, mm
Samơt Đinat Manhedit Điatomit 5 ÷6 12 12 ÷ 14 5 ÷6
Người ta thường để mạch nhiệt theo hai cách : mạch nhiệt phân tán(đối với tường phẳng) và mạch nhiệt tập trung (đối với tường hình trụ ) như trên hình 4-1. Trong khi xây, gạch được đặt theo các tư thế khác nhau, theo nguyên tắc so le các mạch xây.
Hình 4-1. Cấu trúc của các mạch nhiệt
a-Tường thẳng; b-Tường nhiều lớp; c-Gĩc lị; d-Nĩc lị; e- Nĩc treo; f-Tường cong; g-Ống dẫn khí.
4.2.2.KẾT CẤU CỦA THỂ XÂY.
Các thể xây lị bằng gạch chịu lửa đã được tiêu chuẩn hố về kích thước và chất lượng. Đã cĩ những loại gạch chuyên dụng về hình dạng, kích thước và yêu cầu cụ thể đối với các loại vữa dùng để xây lị. Quy ước cách đặt gạch xây khi gạch tiêu chuẩn với kích thước 230 x 113 x 65 mm như sau : đặt nằm - khi chiều cao lớp gạch là 65 mm; đặt nghiêng - 113 mm và đặt đứng - 230 mm.
Phụ thuộc vào vị trí và chức năng của các vùng áo lị, người ta chia thể xây thành ba loại chính : đáy lị, tường lị và nĩc lị.
4.2.2.1Thể xây đáy lị.
Đáy lị là một bộ phận quan trọng, nhất là đối với các lị nấu luyện kim loại. Đáy lị thường xuyên chịu va đập cơ khí của vật liệu chất vào lị và tác động hố học của các kim loại lỏng hay xỉ. Vì vậy đáy lị thường được xây thành nhiều lớp bằng các loại gạch chịu lửa thích hợp.
Khi đáy lị được xây trực tiếp trên mĩng lị, cần bảo đảm nhiệt độ mĩng lị khơng quá 200 0C. Để bảo vệ mĩng lị, người ta thường khơng xây đáy lị tiếp xúc trực tiếp với mĩng lị. Khi đĩ đáy lị được xây trên các tấm thép cĩ dầm đỡ phía dưới, tạo khe hở khơng khí giữa đáy lị với mĩng lị, cĩ tác dụng tránh cho mĩng lị bị quá nhiệt.
Lớp dưới cùng của mĩng lị thường được xây bằng gạch cách nhiệt hay gạch đỏ. Tiếp theo là lớp gạch đệm - gạch samơt mác thấp và trên cùng là lớp gạch chịu lửa thích hợp với cơng nghệ cụ thể.
Ở các lị cĩ đáy tiếp xúc với kim loại lỏng thì lớp gạch làm việc thường được xây đứng. Ở các lị nung thì lớp này lại thường được xây nghiêng. Lớp gạch xây nghiêng cĩ thể xây chạy dọc theo đáy lị hoặc xây theo hình nhánh thơng ( hình 4-2).
Đối với những lị cĩ đáy cong, người ta thường dùng gạch hoặc hỗn hợp bột đầm nện để tạo độ cong. Lớp làm việc của đáy lị cịn được xây bằng cách đầm nện hỗn hợp bột chịu lửa với các chất kết dính để tạo nên một đáy lị cĩ thể xây liền, rắn chắc, chống sự thâm nhập của chất nĩng chảy vào thể xây.
Trong thể xây đáy lị cần để mạch nhiệt nếu lị cĩ đáy phẳng kích thước lớn. Cách bố trí mạch nhiệt cũng giống như khi xây tường lị.
Chiều dày của đáy lị phụ thuộc vào kích thước lị. Đáy lị cao được xây bằng gạch hình khối, chiều dày đáy cĩ thể quá 5 m. Ở các lị nấu luyện, đáy lị thường cĩ chiều dày khoảng 1, 2 m. Các lị nhiệt luyện cĩ đáy dày từ 230 đến 465 mm.
Hình 4-2. Thể xây đáy lị