Giáo trình lò luyện kim P6

Chia sẻ: Hoang Nhan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

0
85
lượt xem
39
download

Giáo trình lò luyện kim P6

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình lò luyện kim P6

  1. Ch−¬ng 6 VËt liÖu x©y, thÓ x©y vµ khung lß 6.1. VËt liÖu x©y lß §Ó x©y lß luyÖn kim, ngoµi viÖc sö dông nh÷ng vËt liÖu x©y dùng th«ng dông nh− s¾t thÐp, xi m¨ng, c¸t, sái ... cßn dïng mét l−îng rÊt lín vËt liÖu chuyªn dông lµ vËt liÖu chÞu löa vµ vËt liÖu c¸ch nhiÖt. Trong phÇn nµy chñ yÕu ®Ò cËp tíi mét sè vÊn ®Ò chung vµ tÝnh chÊt cña c¸c lo¹i vËt liÖu chÞu löa, c¸ch nhiÖt th«ng dông, kÝch th−íc h×nh häc cña mét sè vËt phÈm phæ biÕn dïng trong x©y lß. 6.1.1. Yªu cÇu chung ®èi víi vËt liÖu chÞu löa VËt liÖu chÞu löa lµ nh÷ng vËt liÖu cã kh¶ n¨ng lµm viÖc l©u dµi ë nhiÖt ®é trªn 1000oC mµ vÉn gi÷a ®−îc ®é bÒn c¬ häc vµ h×nh d¹ng h×nh häc. Nh×n chung, vËt liÖu chÞu löa sö dông ®Ó x©y lß cÇn ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau: + §é chÞu nãng trªn 1580oC. + Cã ®ñ ®é bÒn c¬ häc ë nhiÖt ®é trªn 1000oC. + Cã kh¶ n¨ng chÞu ®−îc sù dao ®éng cña nhiÖt ®é. + BÒn vÒ mÆt hãa häc ®èi víi c¸c chÊt tiÕp xóc trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. + Cã tÝnh æn ®Þnh vÒ thÓ tÝch vµ h×nh d¹ng khi ë nhiÖt ®é cao. + Cã thÓ s¶n xuÊt hµng lo¹t víi gi¸ thµnh ph¶i ch¨ng. + §¶m b¶o mét sè tÝnh chÊt nhiÖt vËt lý cÇn thiÕt theo yªu cÇu c«ng nghÖ. 6.1.2. Mét sè tÝnh chÊt c¬ b¶n cña vËt liÖu chÞu löa ChÊt l−îng cña vËt liÖu chÞu löa ®−îc ®¸nh gi¸ qua c¸c tÝnh chÊt nhiÖt vËt lý vµ c¸c tÝnh chÊt sö dông. a) TÝnh chÊt nhiÖt vËt lý - §é xèp: §é xèp cña vËt liÖu chÞu löa lµ tØ sè gi÷a tæng thÓ tÝch lç rçng chøa trong khèi vËt liÖu vµ thÓ tÝch cña khèi. f= ∑ v .100 [%] (6.1) V Trong ®ã: Σv - tæng thÓ tÝch lç rçng trong khèi vËt liÖu [m3]. V- thÓ tÝch khèi vËt liÖu [m3]. - Khèi l−îng thÓ tÝch: lµ khèi l−îng cña mét ®¬n vÞ thÓ tÝch kÓ c¶ lç rçng [kg/m3]: - 107 -
  2. G ρv = [kg/m3] (6.2) V Trong ®ã: G - khèi l−îng khèi vËt liÖu kÓ c¶ lç rçng [kg]. V- thÓ tÝch khèi vËt liÖu [m3]. - §é thÊm khÝ: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng cho khÝ ®i qua cña vËt liÖu, ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Vk .L K= [lÝt/m.h.mmH2O] (6.3) F.τ.∆p Trong ®ã: Vk - l−îng khÝ thÊm qua khèi vËt liÖu [lÝt]. F - diÖn tÝch bÒ mÆt khÝ thÊm qua [m2]. τ - thêi gian khÝ thÊm qua[h]. ∆p - ®é chªnh lÖch ¸p suÊt gi÷a hai bÒ mÆt khÝ ®i qua [mmH2O]. L - chiÒu dµy khèi vËt liÖu mµ khÝ ®i qua [m]. - §é hót n−íc: §Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng chøa n−íc cña vËt liÖu, ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: G 2 − G1 W= .100 [%] (6.4) G1 Trong ®ã: G1, G2 lµ khèi l−îng cña khèi vËt liÖu khi kh« vµ khi b·o hßa n−íc [kg]. Khi b¶o hoµ n−íc, ®é bÒn c¬ häc cña vËt liÖu bÞ gi¶m ®¸ng kÓ, møc ®é gi¶m ®é bÒn c¬ häc ®−îc ®¸nh gi¸ qua hÖ sè biÕn mÒm: σ bh E= (6.5) σk Trong ®ã: σ bh - ®é bÒn c¬ häc khi ë tr¹ng th¸i b¶o hßa n−íc [N/m2]. σ k - ®é bÒn c¬ häc khi ë tr¹ng th¸i kh« [N/m2]. - §é bèc Èm: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng cho l−îng Èm trong vËt liÖu tho¸t ra ngoµi. - 108 -
  3. - NhiÖt dung: lµ ®¹i l−îng cã gi¸ trÞ b»ng l−îng nhiÖt cÇn thiÕt ®Ó n©ng nhiÖt ®é mét ®¬n vÞ khèi l−îng vËt liÖu lªn mét ®¬n vÞ. NhiÖt dung cña vËt liÖu thay ®æi khi nhiÖt ®é thay ®æi, sù phô thuéc nµy cã d¹ng: c t = a + b.t [kj/kg.®é] (6.6) Trong ®ã: a, b lµ c¸c hÖ sè phô thuéc vËt liÖu. - §é dÉn nhiÖt: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng truyÒn nhiÖt b»ng dÉn nhiÖt cña vËt liÖu, ®−îc ®¸nh gi¸ qua hÖ sè dÉn nhiÖt λ. HÖ sè dÉn nhiÖt cña vËt liÖu chÞu löa thay ®æi theo nhiÖt ®é: λ t = λ 0 + α.t [W/m.®é] (6.7) Trong ®ã: λ0, λt - lµ hÖ sè dÉn nhiÖt cña vËt liÖu ë oC vµ ë toC. α - hÖ sè phô thuéc vËt liÖu. - §é dÉn ®iÖn: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn cña vËt liÖu, cã gi¸ trÞ b»ng nghÞch ®¶o cña ®iÖn trë suÊt: 1 χ= [m/Ω] ρr ë nhiÖt ®é th−êng, phÇn lín vËt liÖu chÞu löa kh«ng dÉn ®iÖn, nh−ng khi nhiÖt ®é cao ®iÖn trë cña chóng gi¶n râ rÖt nªn víi c¸c lß cã nhiÖt ®é cao cÇn quan t©m ®Õn vÊn ®Ò nµy. Sù phô thuéc cña ®iÖn trë vËt liÖu vµo nhiÖt ®é cã d¹ng: A lg R = +B (6.8) T Trong ®ã A, B lµ c¸c hÖ sè phô thuéc vËt liÖu. b) C¸c tÝnh chÊt sö dông - §é chÞu nãng: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng chÞu ®−îc t¸c ®éng cña nhiÖt ®é cao mµ kh«ng bÞ biÕn mÒm hoÆc ch¶y láng. §é chÞu nãng ®−îc ®¸nh gi¸ qua mÉu thö h×nh th¸p b»ng c¸ch nung mÉu thö cïng víi c¸c mÉu chuÈn ®· biÕt tr−íc ®é chÞu nãng. NhiÖt ®é mµ t¹i ®ã mÉu thö h×nh th¸p gôc xuèng ch¹m ®¸y lß cïng víi mét mÉu chuÈn ®−îc gäi lµ ®é chÞu nãng cña vËt liÖu. - §é bÒn nhiÖt: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng chÞu ®−îc t¸c ®éng cña sù thay ®æi nhiÖt ®é trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng mÈu thö. Ng−êi ta nung nãng vµ lµm nguéi liªn tôc mÉu thö theo mét chu tr×nh chuÈn khi ®ã sè lÇn nung nãng vµ nguéi mÉu - 109 -
  4. cho ®Õn khi khèi l−îng mÉu gi¶m ®i 20% so víi ban ®Çu ®−îc gäi lµ ®é bÒn nhiÖt cña vËt liÖu. - §é cøng vµ ®é bÒn c¬ häc ë nhiÖt ®é cao: lµ ®é cøng vµ ®é bÒn cña vËt liÖu x¸c ®Þnh ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao, th«ng th−êng ng−êi ta x¸c ®Þnh ®é cøng vµ ®é bÒn nÐn lµ hai chØ tiªu quan träng khi sö dông. - TÝnh æn ®Þnh thÓ tÝch: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng gi÷ nguyªn thÓ tÝch khi chÞu t¸c ®éng cña t¶i träng c¬ häc hoÆc nhiÖt ®é thay ®æi, ®−îc ®¸nh gi¸ qua ®é co (hoÆc ®é gi¶n në) cña vËt liÖu. §é co hoÆc gi¶n në thÓ tÝch cña vËt liÖu chÞu löa ®−îc khèng chÕ d−íi 1%. - §é bÒn vÒ mÆt hãa häc: ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng chèng l¹i sù ph¸ hñy vËt liÖu do c¸c ph¶n øng hãa häc víi c¸c chÊt trong m«i tr−êng tiÕp xóc. C¸c tÝnh chÊt trªn lµ nh÷ng tÝnh chÊt chung cña vËt liÖu chÞu löa, trong thùc tÕ kh«ng cã lo¹i vËt liÖu chÞu löa nµo tho¶ m·n ®ång thêi c¸c yªu cÇu trªn, do ®ã tïy ®iÒu kiÖn sö dông ng−êi ta lùa chän lo¹i vËt liÖu thÝch hîp vÒ ph−¬ng diÖn sö dông còng nh− ph−¬ng diÖn kinh tÕ. 6.1.3. VËt liÖu chÞu löa th«ng dông a) VËt phÈm ®inat: lµ vËt phÈm chÞu löa chøa kho¸ng chÊt th¹ch anh SiO2 >93%. TÝnh chÊt cña vËt phÈm ®i-nat: + §é chÞu nãng tõ 1600 - 1710oC. + BÒn víi m«i tr−êng axit. + Gi¶n në nhiÖt lín. + §é bÒn nhiÖt thÊp. b) VËt phÈm sam«t: lµ vËt phÈm chÞu löa chøa tõ 30 - 45 % Al2O3. TÝnh chÊt cña vËt phÈm sa-m«t: + §é chÞu nãng 1610 - 1730oC. + Cã tÝnh axit yÕu. + §é bÒn nhiÖt t−¬ng ®èi lín (10 - 50 lÇn). + Gi¶n në nhiÖt lín. c) VËt phÈm alumin cao: lµ vËt phÈm chÞu löa cã hµm l−îng Al2O3 tõ 46 - 100%. TÝnh chÊt: + §é chÞu nãng cao vµ phô thuéc hµm l−îng Al2O3. + BÒn víi c¶ m«i tr−êng kiÒm vµ m«i tr−êng axit. - 110 -
  5. + §é bÒn c¬ häc vµ ®é bÒn nhiÖt cao (trªn 100 lÇn). d) VËt phÈm b¸n axit: lµ vËt phÈm chÞu löa chøa 15 - 30 % Al2O3 vµ > 65 % SiO2. TÝnh chÊt: + §é chÞu nãng 1610 - 1700oC. + BÒn víi m«i tr−êng axit. + BÒn nhiÖt thÊp. e) VËt phÈm manhªdit: lµ vËt phÈm chÞu löa chøa 90 - 96 % MgO. TÝnh chÊt: + §é chÞu nãng cao, trªn 2000oC. + BÒn víi m«i tr−êng kiÒm. + BÒn nhiÖt thÊp. + Gi¶n në nhiÖt lín. + Gi¶m chÊt l−îng m¹nh khi bÞ Èm. g) VËt phÈm cr«mit: lµ vËt phÈm chÞu löa chøa 80 - 90 % cr«mit, 10 - 12 % manhªdit vµ 7 - 10 % dumit. TÝnh chÊt: + §é chÞu nãng 1900oC. + Cã tÝnh trung hoµ, bÒn víi c¶ m«i tr−êng axit vµ m«i tr−êng kiÒm. + BÒn nhiÖt thÊp (3 - 5 lÇn). h) VËt phÈm cr«mit - ma nhªdit: lµ vËt phÈm chÞu löa chøa 30 - 70 % cr«mit vµ 70 - 30 % manhªdit. TÝnh chÊt t−¬ng tù manhªdit nh−ng chÊt l−îng cao h¬n. i) VËt phÈm cacbon: Gåm c¸c lo¹i: cacb«run, graphit, c¸c bon. - VËt phÈm cacb«run: vËt phÈm s¶n xuÊt tõ bét SiC cã chÊt dÝnh kÕt lµ ®Êt sÐt chÞu löa vµ silicat s¾t. TÝnh chÊt: + §é chÞu nãng cao, trªn 2000oC. + §é bÒn nhiÖt cao. + TÝnh chèng mµi mßn vµ ®é bÒn c¬ häc tèt. + DÉn ®iÖn, dÉn nhiÖt tèt. + Khi nhiÖt ®é trªn 1300oC dÔ bÞ oxy hãa vµ bÞ kiÒm ¨n mßn. - VËt phÈm graphit: ®−îc s¶n xuÊt tõ hçn hîp 20 - 60 % graphit, 30 - 40 % ®Êt sÐt chÞu löa vµ 10 - 40 % samèt. - 111 -
  6. TÝnh chÊt: + §é chÞu nãng > 2000oC. + §é bÒn nhiÖt tèt. + HÖ sè gi¶n në nhiÖt nhá. + DÉn nhiÖt tèt. + BÒn víi m«i tr−êng xØ vµ kim lo¹i láng. - VËt phÈm cacbon: thµnh phÇn chñ yÕu lµ cac bon, chøa 80 - 90 %C. + §é chÞu nãng cao > 2500oC. + §é bÒn nhiÖt tèt. + DÉn ®iÖn vµ dÉn nhiÖt tèt. + HÖ sè gi¶n në nhiÖt nhá. 6.1.4. VËt liÖu c¸ch nhiÖt VËt liÖu c¸ch nhiÖt dïng trong lß luyÖn kim gåm hai nhãm: + VËt liÖu c¸ch nhiÖt thiªn nhiªn: ®iat«mit, inphu®«rit, ami¨ng. + VËt liÖu c¸ch nhiÖt nh©n t¹o: vËt phÈm chÞu löa nhÑ, xØ b«ng ... a) VËt liÖu c¸ch nhiÖt thiªn nhiªn - §iat«mit, inphu®«rit cã thµnh phÇn chñ yÕu lµ SiO2 nh−ng cã ®é xèp rÊt lín do ®ã dÉn nhiÖt kÐm, hÖ sè dÉn nhiÖt 0,014 - 0,06 W/m.®é. - Ami¨ng: thµnh phÇn chÝnh lµ silicat manhª ngËm n−íc, hÖ sè dÉn nhiÖt kho¶ng 0,15 W/m.®é. b) VËt liÖu c¸ch nhiÖt nh©n t¹o - VËt phÈm chÞu löa nhÑ: cã thµnh phÇn t−¬ng tù c¸c vËt phÈm chÞu löa cïng lo¹i nh−ng cã ®é xèp lín ( 50 - 80 %), do ®ã khèi l−îng thÓ tÝch bÐ (0,27 - 1,3 kg/m3) vµ dÉn nhiÖt kÐm, hÖ sè dÉn nhiÖt 0,11 - 0,81 W/m.®é. §é chÞu nãng cña vËt phÈm c¸ch nhiÖt thÊp h¬n ®é chÞu nãng cña vËt phÈm chÞu löa cïng lo¹i. - XØ b«ng: ®−îc s¶n xuÊt tõ xØ luyÖn kim ë d¹ng sîi, cã ®é xèp lín, c¸ch nhiÖt vµ chÞu nãng tèt. 6.1.5. C¸c thÓ g¹ch x©y lß §Ó x©y lß, ng−êi ta sö dông c¸c thÓ g¹ch chÞu löa vµ c¸ch nhiÖt s¶n xuÊt theo h×nh d¹ng vµ kÝch th−íc ®−îc tiªu chuÈn hãa. Trªn h×nh 6.1 giíi thiÖu mét sè thÓ g¹ch x©y th«ng dông. - 112 -
  7. c c c b a a a b b d d a) b) c) d c e f a b c a a c e b d b d d) e) g) H×nh 6.1 H×nh d¹ng vµ kÝch th−íc mét sè lo¹i g¹ch quy chuÈn a) G¹ch th¼ng b) G¹ch v¸t n»m c) G¹ch v¸t ®øng d) G¹ch ch©n vßm e) G¹ch vßm cÇu g) G¹ch vßm treo - G¹ch th¼ng: dïng ®Ó x©y t−êng th¼ng, ®¸y lß hoÆc phèi hîp víi g¹ch v¸t x©y vßm vµ t−êng cong, kÝch th−íc phæ biÕn lµ 230x113x65. G¹ch v¸t n»m: dïng ®Ó x©y t−êng cong hoÆc vßm lß cã chiÒu dµy máng, kÝch th−íc phæ biÕn lµ 230x113x65/55 hoÆc 230x113x65/45 - G¹ch v¸t ®øng: dïng ®Ó x©y t−êng cong hoÆc vßm lß cã chiÒu dµy lín, kÝch th−íc phæ biÕn lµ 230x113x65/55 hoÆc 230x113x65/45. - G¹ch ch©n vßm: dïng ®Ó x©y ch©n vßm cong, kÝch th−íc phæ biÕn lµ 230x113x135/56/37. - G¹ch vßm treo: dïng ®Ó x©y vßm lß ph¼ng b»ng mãc treo, kÝch th−íc phæ biÕn lµ 300x276x260/100/75/30. Khi chän g¹ch x©y lß nªn dïng c¸c lo¹i g¹ch tiªu chuÈn ®−îc chÕ t¹o hµng lo¹t vµ dÔ kiÕm. Trong tr−êng hîp cÇn dïng c¸c lo¹i g¹ch phi tiªu chuÈn còng nªn ®−a vÒ gÇn víi d¹ng g¹ch tiªu chuÈn ®Ó viÖc chÕ t¹o còng dÔ dµng h¬n. - 113 -
  8. 6.2. ThÓ x©y lß 6.2.1. Kh¸i niÖm chung a) CÊp x©y Líp g¹ch chÞu löa trong c¸c lß luyÖn kim (cßn gäi lµ líp lãt) lµ bé phËn träng yÕu nhÊt cña lß. ChÊt l−îng x©y líp nµy ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn tuæi thä lµm viÖc vµ c¸c chØ tiªu kinh tÕ, kü thuËt cña lß. Bëi vËy, tïy vµo thÓ x©y vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña thÓ x©y, ng−êi ta chän møc ®é cÈn thËn khi x©y kh¸c nhau. Theo møc ®é cÈn thËn khi x©y ng−êi ta ph©n ra n¨m cÊp x©y. B¶ng 6.1. C¸c cÊp x©y g¹ch chÞu löa CÊp x©y Yªu cÇu khi x©y ChiÒu dµy m¹ch x©y (mm) Lo¹i v÷a x©y I X©y ®Æc biÖt cÈn thËn ≤1 Bét mÞn kh« II X©y cÈn thËn ≤2 hay v÷a láng III X©y t−¬ng ®èi cÈn thËn ≤3 V÷a nh·o IV X©y th«ng th−êng ≤4 V X©y g¹ch ®á 5 - 10 V÷a ®Æc - CÊp x©y I vµ II: dïng ®Ó x©y c¸c lß nÊu ch¶y kim lo¹i hoÆc nÊu ch¶y c¸c vËt liÖu phi kim. C¸c thÓ x©y tiÕp xóc víi kim lo¹i láng, xØ hoÆc yªu cÇu kÝn khÝ th× dïng cÊp x©y I. §èi víi c¸c cÊp x©y I vµ II, ®Ó ®¶m b¶o m¹ch x©y nhá cÇn chän g¹ch cã cïng kÝch th−íc vµ bÒ mÆt b»ng ph¼ng (®«i khi ph¶i mµi g¹ch tr−íc). Khi x©y v÷a láng, nhóng g¹ch vµo v÷a láng råi ®Æt vµo líp x©y, tr−êng hîp g¹ch cÇn x©y kh« (nh− g¹ch manhªdit) th× dïng bét mÞn ®iÒn ®Çy vµo c¸c khe hë gi÷a c¸c viªn g¹ch x©y. - CÊp x©y III: dïng phæ biÕn khi x©y c¸c thÓ x©y cña lß nung, lß sÊy ... tiÕn hµnh víi v÷a nh·o. - CÊp x©y IV: dïng khi x©y nh÷ng bé phËn kh«ng quan träng cã nhiÖt ®é lµm viÖc thÊp cña lß, líp lãt c¸c ®−êng èng dÉn b»ng ph−¬ng ph¸p x©y ®Èy hoÆc x©y Ðp víi v÷a nh·o. - CÊp x©y V: dïng khi x©y c¸c thÓ x©y g¹ch ®á. b) M¹ch nhiÖt Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, c¸c thÓ x©y chÞu t¸c ®éng cña sù thay ®æi nhiÖt ®é g©y ra sù gi¶n në nhiÖt. §Ó thÓ x©y kh«ng bÞ ph¸ hñy khi gi¶n në ng−êi ta bè trÝ trong thÓ - 114 -
  9. x©y c¸c khe gi¶n në nhiÖt gäi lµ m¹ch nhiÖt. Sè l−îng vµ kÝch th−íc m¹ch nhiÖt ®−îc chän dùa vµo hÖ sè gi¶n në nhiÖt cña g¹ch vµ kÝch th−íc cña thÓ x©y. ChiÒu dµy m¹ch nhiÖt tÝnh cho mét mÐt chiÒu dµi thÓ x©y øng víi c¸c lo¹i g¹ch kh¸c nhau cho ë b¶ng 6.2. B¶ng 6.2. Gi¸ trÞ trung b×nh cña m¹ch nhiÖt ChiÒu dµy m¹ch nhiÖt cho 1 m ThÓ x©y g¹ch chiÒu dµi thÓ x©y (mm) Sam«t 5-6 §inat 12 Manhªdit 12 - 14 §iat«mit 5-6 1 2 1 2 a) b) 1 1 2 2 c) d) 1 1 1 2 2 2 1 e) f) H×nh 6.2. C¸ch ®Æt m¹ch nhiÖt trong c¸c thÓ x©y a) T−êng th¼ng b) T−êng nhiÒu líp g¹ch kh¸c lo¹i c) Gãc t−êng th¼ng d) Vßm lß e) T−êng cong f) §¸y lß 1) M¹ch nhiÖt 2) G¹ch - 115 -
  10. Ph−¬ng ph¸p bè trÝ m¹ch nhiÖt trong thÓ x©y phô thuéc cÊu tróc thÓ x©y vµ cã hai c¸ch: bè trÝ m¹ch nhiÖt tËp trung vµ bè trÝ m¹ch nhiÖt ph©n t¸n. Trªn h×nh 6.2 tr×nh bµy c¸ch bè trÝ m¹ch nhiÖt trong mét sè thÓ x©y th−êng gÆp. §èi víi c¸c t−êng th¼ng, th−êng bè trÝ m¹ch nhiÖt ph©n t¸n nh− h×nh 6.2a. Khi t−êng nhiÒu líp x©y b»ng c¸c lo¹i g¹ch kh¸c nhau ®Ó m¹ch nhiÖt nh− h×nh 6.2b. §èi víi nãc lß khi chiÒu dµi ≤ 5 mÐt m¹ch nhiÖt ®Ó tËp trung ë hai ®Çu, cßn khi > 5 mÐt, ngoµi m¹ch nhiÖt ë hai ®Çu cßn ®Æt thªm mét m¹ch nhiÖt ë gi÷a (h×nh 6.2d). §èi víi c¸c t−êng cong, m¹ch nhiÖt ®Æt tËp trung phÝa ngoµi s¸t vá lß (h×nh 6.2e) ë thÓ x©y ®¸y, ®èi víi c¸c lo¹i g¹ch Ýt gi¶n në nh− manhªdit hay cr«mit ®Ó m¹ch nhiÖt ph©n t¸n trong thÓ x©y. §¸y lß cã chiÒu dµi d−íi 3 mÐt, g¹ch Ýt gi¶n në th× m¹ch nhiÖt ®Æt tËp trung ë hai ®Çu, khi chiÒu dµi > 3 mÐt th× m¹ch nhiÖt ®Æt trong thÓ x©y nh− t−êng lß (h×nh 6.2 f). 6.2.2. CÊu tróc cña c¸c thÓ x©y C¸c thÓ x©y trong lß luyÖn kim cã thÓ x©y b»ng nhiÒu lo¹i g¹ch kh¸c nhau vµ chiÒu dµy thÓ x©y cã thÓ lín hoÆc bÐ, khi x©y ng−êi ta cã thÓ ®Æt viªn g¹ch ®øng, n»m hoÆc nghiªng. Theo quy −íc, víi viªn g¹ch tiªu chuÈn 230x113x65, th× khi x©y n»m chiÒu dµy líp g¹ch lµ 65 mm, khi x©y nghiªng chiÒu dµy líp g¹ch lµ 113 mm vµ khi x©y ®øng chiÒu dµy líp g¹ch lµ 230 mm. a) ThÓ x©y t−êng ThÓ x©y t−êng th¼ng: §Ó x©y t−êng th¼ng sö dông g¹ch tiªu chuÈn th«ng th−êng. T−êng lß th−êng gåm hai líp, líp lãt x©y b»ng g¹ch chÞu löa, líp c¸ch nhiÖt x©y b»ng g¹ch (hoÆc vËt liÖu bét, vôn, tÊm) c¸ch nhiÖt. NÕu coi chiÒu dµy t−êng b»ng chiÒu dµi viªn g¹ch tiªu chuÈn (230 mm) lµ mét th× chiÒu dµy líp g¹ch chÞu nhiÖt cã thÓ chän: 1; 1,5 ; 2; 2,5 vµ 3. ChiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt x©y b»ng g¹ch tõ 113 - 350 mm, víi líp c¸ch nhiÖt vËt liÖu bét, vôn hoÆc tÊm c¸ch nhiÖt th× dµy tõ 30 - 100 mm. Khi x©y t−êng th¼ng (h×nh 6.3), c¸c viªn g¹ch ®−îc x©y n»m theo hµng, trong mét hµng m¹ch v÷a kh«ng d−îc trïng nhau. M¹ch v÷a gi÷a c¸c hµng kÕ tiÕp còng kh«ng ®−îc trïng nhau. Nguyªn t¾c kh«ng trïng m¹ch v÷a còng ¸p dông c¶ ë c¸c gãc t−êng vµ nh÷ng chæ t−êng giao nhau. §Ó x©y lÖch m¹ch ng−êi ta th−êng dïng c¸c g¹ch h×nh cã chiÒu dµi b»ng 1/2 hoÆc 3/4 viªn g¹ch tiªu chuÈn. Khi t−êng gåm hai líp g¹ch kh¸c nhau, ®Ó t¨ng liªn kÕt - 116 -
  11. gi÷a hai líp, khi x©y líp trong cø 5 ®Õn 8 hµng g¹ch (theo chiÒu cao t−êng) líp trong x©y ch×a ra líp ngoµi 1/2 viªn g¹ch. a) b) a) b) H×nh 6.3 ThÓ x©y t−êng th¼ng a) Hµng d−íi b) Hµng trªn §èi víi t−êng cong, tïy theo ®é cong cña t−êng, sö dông toµn bé g¹ch v¸t tiªu chuÈn hoÆc kÕt hîp g¹ch v¸t víi g¹ch th¼ng. Khi x©y, m¹ch v÷a trong mét hµng còng nh− gi÷a hai líp kÕ tiÕp ph¶i lÖch nhau. §èi víi c¸c t−êng cã líp c¸ch nhiÖt b»ng bét hoÆc vËt liÖu vôn, phÝa ngoµi ph¶i cã vá b»ng kim lo¹i. b) ThÓ x©y ®¸y ThÓ x©y ®¸y cã hai d¹ng: ®¸y ph¼ng vµ ®¸y cong. §èi víi ®¸y ph¼ng ®−îc x©y b»ng g¹ch tiªu chuÈn trùc tiÕp trªn mãng lß hoÆc trªn c¸c tÊm thÐp cã dÇm ®ì phÝa d−íi. ChiÒu dµy thÓ x©y ®¸y phô thuéc ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña lß, nÕu lµ lß nung, lß sÊy chiÒu dµy tõ 1 - 4 viªn g¹ch, nÕu lµ lß nÊu ch¶y chiÒu dµy cã thÓ tíi 4 - 8 viªn g¹ch. ThÓ x©y ®¸y th−êng gåm ba líp: líp d−íi cïng lµ líp c¸ch nhiÖt x©y b»ng g¹ch sam«t nhÑ, g¹ch ®iat«mit hoÆc g¹ch ®á. TiÕp theo lµ líp ®Öm x©y b»ng g¹ch sam«t m¸c thÊp vµ trªn cïng lµ líp lµm viÖc x©y b»ng g¹ch chÞu löa m¸c cao. Líp c¸ch nhiÖt th−êng x©y n»m, líp ®Öm x©y n»m hoÆc nghiªng, cßn líp lµm viÖc x©y nghiªng hoÆc ®øng. - 117 -
  12. 3 { 2 { 1 { b) c) a) H×nh 6.4. ThÓ x©y ®¸y ph¼ng 1) Líp c¸ch nhiÖt 2) Líp ®Öm, 3) Líp lµm viÖc Khi x©y thÓ x©y ®¸y, cÇn thùc hiÖn nguyªn t¾c b¾t chÐo m¹ch. §èi víi c¸c hµng trong mét líp, b¾t chÐo m¹ch b»ng c¸c ®Æt lÖch nhau, cßn ®èi víi hai líp kÕ tiÕp b¾t chÐo m¹ch b»ng c¸ch ®Æt lÖch g¹ch hoÆc xoay g¹ch ®i mét gãc 90o (h×nh 6.4b) hay 45o (h×nh 6.4c). Khi xoay g¹ch 45o ng−êi ta gäi lµ x©y theo kiÓu nh¸nh th«ng. §èi víi c¸c ®¸y cong cã thÓ x©y b»ng g¹ch (h×nh 6.5a) hoÆc dïng líp ®Çm b»ng hçn hîp vËt liÖu chÞu löa kÕt hîp víi chÊt dÝnh kÕt (h×nh 6.5b). H×nh 6.5 ThÓ x©y ®¸y cong a) X©y b»ng g¹ch b) Líp ®Çm b»ng vËt liÖu chÞu löa c) ThÓ x©y nãc ThÓ x©y nãc chia lµm hai d¹ng: nãc th¼ng vµ nãc cong. ë nãc lß cong, vßm lß cã ®é cong nhÊt ®Þnh, do ®ã khi g¹ch d·n në nhiÖt, nãc lß vÉn gi÷ ®−îc ®é æn ®Þnh cao kh«ng g©y sôp nãc lß. Nãc lß th¼ng, mÆt trong lµ mÆt ph¼ng nªn tÝnh æn ®Þnh cña kÕt cÊu thÊp h¬n. Tuú theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña lß, nãc ®−îc kiÕn t¹o b»ng g¹ch hoÆc b»ng c¸c tÊm bª t«ng chÞu nhiÖt ®óc s½n. §èi víi thÓ x©y nãc th¼ng, khi nhiÖt ®é lµm viÖc cao, sö dông g¹ch treo, dïng mãc kim lo¹i mãc lªn c¸c dÇm ë phÝa trªn nãc lß. §èi víi c¸c lß nhiÖt ®é thÊp, nãc lß ®−îc t¹o h×nh b»ng c¸c tÊm bª t«ng chÞu nhiÖt ®óc s½n ghÐp l¹i. - 118 -
  13. §èi víi nãc cong, nãc lß ®−îc kiÕn t¹o b»ng c¸ch x©y g¹ch hoÆc treo g¹ch b»ng mãc treo t¹o thµnh vßm cuèn cã gãc t©m nhÊt ®Þnh. Tuú theo kÝch th−íc cña nãc, gãc t©m ®−îc lÊy theo quy ®Þnh: 38, 45, 56, 60, 74, 106 vµ 180o. ThÓ x©y nãc th−êng gåm hai líp: líp trong lµ g¹ch chÞu löa, líp ngoµi lµ líp c¸ch nhiÖt. §èi víi c¸c lß luyÖn thÐp cã nhiÖt ®é cao, líp g¹ch chÞu löa cã thÓ dµy tíi 400 - 500 mm vµ kh«ng cã líp c¸ch nhiÖt. §Ó x©y nãc cong ph¶i dïng m¸i khu«n b»ng gç hoÆc kim lo¹i ®−îc t¹o h×nh theo ®é cuèn cña nãc cã d¹ng nh− h×nh 6.6. 4 3 2 H×nh 6.6 S¬ ®å ®Æt khu«n x©y nãc 1) Cét ®ì khu«n 2) T−êng lß 3) G¹ch ch©n vßm 4) Khu«n Khi x©y nãc cong cã thÓ tiÕn hµnh theo hai c¸ch: x©y theo vßng hoÆc x©y b¾t chÐo m¹ch. Khi x©y theo vßng, g¹ch ®−îc x©y thµnh tõng vßng theo cung vßm (h×nh 6.7a). G¹ch ®−îc x©y b¾t ®Çu tõ g¹ch ch©n vßm lªn ®Ønh vßm. §Ó t¹o ®é Ðp cÇn thiÕt gi÷a c¸c viªn g¹ch ng−êi ta ®Æt c¸c viªn g¹ch khãa. Víi vßm nãc cã d©y cung < 3m t¹i ®Ønh vßm ®Æt mét viªn g¹ch khãa, víi d©y cung > 3m ®Æt 2 - 3 viªn g¹ch khãa, khi ®Æt 2 - 3 viªn g¹ch khãa bè trÝ sao cho kho¶ng c¸ch gi÷a c¸ch viªn g¹ch khãa b»ng nhau. Khi x©y b¾t chÐo m¹ch (h×nh 6.7b), g¹ch ®−îc x©y theo tõng hµng däc theo g¹ch ch©n vßm, c¸c viªn g¹ch gi÷a c¸c hµng lÖch m¹ch 1/2 hoÆc 3/4 viªn. C¸ch x©y b¾t chÐo m¹ch, liªn kÕt gi÷a c¸c viªn g¹ch tèt h¬n nh−ng khi thay thÕ söa ch÷a khã kh¨n h¬n khi x©y cuèn vßng. Trong qu¸ tr×nh x©y, t−¬ng tù nh− khi x©y cuèn vßng, còng ®Æt c¸c viªn g¹ch kho¸ ®Ó t¹o ®é nÐn gi÷a c¸c viªn g¹ch. - 119 -
  14. a) b) H×nh 6.7 Ph−¬ng ph¸p x©y nãc a) X©y cuèn vßm b) X©y b¾t chÐo m¹ch ë c¸c nãc vßm cã nhiÖt ®é lµm viÖc cao, kÝch th−íc vßm réng hoÆc cÊu tróc phøc t¹p sö dông vßm g¹ch treo. Khi x©y nãc treo, g¹ch ®−îc treo thµnh tõng nhãm nhê c¸c mãc treo kim lo¹i liªn kÕt víi xµ ®ì phÝa trªn nãc lß. G¹ch treo cã thÓ xÕp kh« hoÆc x©y víi v÷a. §èi víi nh÷ng vßm ®¬n gi¶n, g¹ch treo b¾t ®Çu tõ ®Ønh ®i xuèng hai phÝa ch©n vßm. ë nh÷ng chç vßm cã cÊu tróc phøc t¹p dïng g¹ch h×nh ®Æc biÖt, khi x©y vßm b¾t ®Çu treo g¹ch tõ nh÷ng vÞ trÝ nµy vµ khai triÓn dÇn ra xung quanh. Trong c¸c lß luyÖn thÐp nãc lß cã d¹ng chám cÇu th× ph¶i dïng g¹ch x©y vßm cÇu, x©y thµnh tõng vßng khÐp kÝn ®ång t©m vµ b¾t ®Çu x©y tõ ch©n vßm lªn ®Ønh. d) ThÓ x©y cöa ë c¸c lß luyÖn kim th−êng cã hai lo¹i cöa: cöa thao t¸c vµ cöa quan s¸t. Cöa thao t¸c th−êng cã kÝch th−íc lín, cßn cöa quan s¸t cã kÝch th−íc nhá. H×nh d¹ng vµ kÝch th−íc cña ®−îc tiªu chuÈn hãa (b¶ng 6.4). Cöa th−êng gåm hai bé phËn: bé phËn khung kim lo¹i ®Æt s¸t vµo t−êng lß lµm t¨ng ®é cøng v÷ng cña cöa lß vµ bé phËn n¾p cöa cã thÓ ®ãng më theo yªu cÇu trong qu¸ tr×nh ch¹y lß. §èi víi thÓ x©y cöa, víi c¸c cöa kÝch th−íc lín (h×nh 6.8a), phÇn d−íi cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt, phÇn trªn x©y cuèn vßm b»ng g¹ch v¸t, ë ®Ønh cã viªn g¹ch kho¸. Víi - 120 -
  15. c¸c cöa kÝch th−íc nhá (chiÒu réng B < 450 mm) phÇn trªn dïng g¹ch x©y bËc t¹o thµnh vßm cöa (h×nh 6.8b). B¶ng 6.4 KÝch th−íc tiªu chuÈn cña cöa lß ChiÒu réng §é cao §é cao ChiÒu cao cöa H B (mm) f (mm) n (mm) (mm) 240 30 5 170 240 - - 350 45 5 190 250 320 390 470 60 5 290 340 400 470 580 80 5 220 290 369 425 700 95 5 240 370 519 800 810 110 5 270 390 519 800 930 125 5 270 400 670 950 1050 140 5 280 550 830 1100 1160 155 5 300 570 840 1250 1400 190 5 330 600 1010 1420 1510 205 5 350 750 1160 1670 1840 235 5 580 780 1190 1740 1970 265 5 410 950 1360 1770 2200 295 5 440 980 1390 1800 f n ϕ H B a) b) H×nh 6.8 CÊu tróc cöa lß a) X©y cuèn vßm b) X©y bËc - 121 -
  16. e) ThÓ x©y cèng khãi Cèng khãi lµ bé phËn quan träng trong hÖ thèng tho¸t khãi, trong c¸c lß luyÖn kim phÇn lín cèng khãi ®−îc ®Æt ngÇm, kho¶ng c¸ch gi÷a ®Ønh cèng khãi vµ mÆt ®Êt Ýt nhÊt >300 mm. CÊu tróc thÓ x©y cèng khãi nh− h×nh 6.9, tiÕt diÖn cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt ®øng, ®Ønh x©y cuèn vßm, nÕu chiÒu réng cung vßm nhá th× gãc t©m lÊy b»ng 180o, chiÒu réng cung vßm lín th× lÊy b»ng 60o. KÝch th−íc cèng khãi ®−îc tiªu chuÈn hãa, chän theo b¶ng 6.5. Cèng khãi th−êng cã hai líp: líp trong g¹ch chÞu löa, líp ngoµi g¹ch c¸ch nhiÖt hoÆc g¹ch ®á. ë nh÷ng n¬i cã n−íc ngÇm, bªn ngoµi cèng khãi cã t−êng bª t«ng b¶o vÖ chèng thÊm n−íc. B¶ng 6.5 KÝch th−íc tiªu chuÈn cña tiÕt diÖn cèng khãi ChiÒu Gãc t©m ϕ = 60o Gãc t©m ϕ = 180o ngang ChiÒu cao TiÕt diÖn Chu vi ChiÒu cao TiÕt diÖn F Chu vi B (mm) H (mm) F (m2) C (m) H (mm) (m2) C (m) 470 540 0,25 1,13 640 0,23 2,08 580 560 0,3 2,15 700 0,38 2,31 580 700 0,38 2,54 830 0,44 2,57 700 710 0,48 2,66 890 0,57 2,88 810 900 0,61 3,02 950 0,70 3,74 810 930 0.72 3,41 1150 0,80 3,87 930 1010 0,90 3,76 1210 0,94 3,88 1050 1100 1,11 4,12 1410 1,36 4,45 1280 1260 1,64 4,80 1520 1,77 5,05 1400 1420 1,90 5,33 1720 2,20 6,05 1510 1500 2,17 5,69 1840 2,53 8,65 1630 1550 2,56 6,19 2040 3,04 7,64 - 122 -
  17. 2 ϕ H 1 2 1 3 3 B a) b) H×nh 6.9 CÊu tróc cèng khãi a) N¬i kh«ng cã n−íc ngÇm b) N¬i cã n−íc ngÇm 1) G¹ch chÞu löa 2) G¹ch c¸ch nhiÖt hoÆc g¹ch ®á 3) Bª t«ng 6.2.3. TÝnh to¸n g¹ch x©y nãc lß §Ó x©y nãc vßm th−êng sö dông phèi hîp g¹ch v¸t vµ g¹ch th¼ng tiªu chuÈn. §Ó tÝnh to¸n l−îng g¹ch x©y, c¨n cø vµo d©y cung vßm lß (S), chän gãc t©m (ϕ) vµ tra b¶ng x¸c ®Þnh chiÒu cao cung (f). B¶ng 6.6 Quan hÖ gi÷a gãc t©m (ϕ) vµ d©y cung (B), chiÒu cao cung (f) Gãc ë t©m ϕ 38 45 56 60 74 106 180 TØ sè f/S 1:12 1:10 1:8 1:7,5 1:6 1:4 1:2 TØ sè S/R 0,651 0,756 0,939 1 1,204 1,597 2 S¬ ®å tÝnh l−îng g¹ch x©y cung vßm tr×nh bµy trªn h×nh 6.10. c s c d b f R ϕ a d S H×nh 6.10 S¬ ®å tÝnh g¹ch x©y vßm - 123 -
  18. a) TÝnh cho mét vßng cung nãc lß: - L−îng g¹ch x©y cÇn thiÕt ®Ó x©y mét vßng cung nãc lß: π(R + s )ϕ n= [viªn] (6.9) 180(c + δ ) Trong ®ã: R - B¸n kÝnh trong cña vßm lß [mm]. s - chiÒu dµy g¹ch nãc lß [mm]. c - c¹nh lín cña viªn g¹ch v¸t [mm]. δ - chiÒu dµy m¹ch v÷a [mm]. ϕ - gãc ë t©m cña vßm [mm]. - §é lÖch chiÒu dµi gi÷a cung ngoµi vµ cung trong cña vßm: π.s.ϕ ∆l c = [mm] 180 - Sè l−îng g¹ch v¸t cÇn dïng: ∆l c nv = [viªn] (6.10) ∆l g Trong ®ã: ∆l g = c − d lµ chªnh lÖch ®é dµy hai ®Çu viªn g¹ch v¸t [mm]. - Sè l−îng g¹ch th¼ng cÇn dïng: nt = n − nv [viªn] (6.11) b) TÝnh cho toµn bé nãc lß: - Tæng l−îng g¹ch th¼ng cÇn dïng: L Nt = nt . (6.12) a+δ Trong ®ã: L - chiÒu dµi nãc [mm]. a- bÒ réng viªn g¹ch [mm]. - Tæng l−îng g¹ch v¸t cÇn dïng: L Nv = nv . (6.13) a+δ - 124 -
  19. 6.3. Khung lß §Ó gi÷ cho kÝch th−íc, h×nh d¸ng cña lß æn ®Þnh trong qu¸ tr×nh lß lµm viÖc còng nh− d−íi t¸c ®éng cña t¶i träng b¶n th©n c¸c thÓ x©y, ng−êi ta sö dông bé phËn gäi lµ khung lß. §èi víi c¸c lß cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n khung lß cã kÕt cÊu d¹ng khung gåm cã: cét trô, dÇm ®ì vµ c¸c thanh gi»ng chÕ t¹o b»ng thÐp h×nh liªn kÕt víi nhau. §èi víi c¸c lß kÕt cÊu phøc t¹p, h×nh d¹ng khung lß rÊt kh¸c nhau phô thuéc kÕt cÊu lß, ngoµi khung lß cßn cã vá lß b»ng kim lo¹i. 6.3.1. KÕt cÊu cña khung lß §èi víi khung lß ®¬n gi¶n, theo ph−¬ng ph¸p liªn kÕt ®−îc chia thµnh ba lo¹i: - Khung lß liªn kÕt ®éng (h×nh 6.11). - Khung lß liªn kÕt tÜnh (h×nh 6.12). - Khung lß liªn kÕt hçn hîp (h×nh 6.13). a) Khung lß liªn kÕt ®éng 4 6 2 1 5 3 H×nh 6.11 Khung lß liªn kÕt ®éng 1) Cét trô 2) DÇm ch©n vßm 3) DÇm d−íi 4) Thanh gi»ng trªn 5) Thanh gi»ng d−íi 6) §ai èc Trong khung lß liªn kÕt ®éng (h×nh 6.11), c¸c thanh gi»ng trªn (1) vµ d−íi (2) liªn kÕt víi trô (3) b»ng liªn kÕt bu l«ng, c¸c ®ai èc cã thÓ xiÕt vµo hoÆc níi ra khi thÓ x©y co gi¶n d−íi t¸c ®éng nhiÖt. Khi sö dông khung lß liªn kÕt ®éng, kh«ng cÇn ®Æt m¹ch nhiÖt trong c¸c thÓ x©y, do ®ã ®¬n gi¶n cho kh©u x©y lß. Tuy nhiªn, trong qu¸ tr×nh lß lµm viÖc ph¶i th−êng xuyªn ®iÒu chØnh ®ai èc, g©y khã kh¨n cho viÖc vËn hµnh lß, nhÊt lµ khi kÝch th−íc lß lín. - 125 -
  20. b) Khung lß liªn kÕt tÜnh ë khung lß liªn kÕt tÜnh, c¸c thanh gi»ng ®−îc hµn hoÆc t¸n chÆt víi cét trô (h×nh 6.12), kÝch th−íc khung lß hÇu nh− æn ®Þnh khi lß lµm viÖc. §èi víi phÇn d−íi cét trô cã thÓ cè ®Þnh b»ng c¸ch ch«n cè ®Þnh lªn nÒn bª t«ng cña lß. Do khung lß æn ®Þnh, kh«ng thÓ ®iÒu chØnh theo sù co gi¶n cña lß, nªn khi x©y lß ph¶i ®Æt m¹ch nhiÖt trong c¸c thÓ x©y. 4 2 1 3 H×nh 6.12 Khung lß liªn tÜnh 1) Cét trô 2) DÇm ch©n vßm 3) DÇm d−íi 4) Thanh gi»ng trªn Sö dông khung lß liªn kÕt tÜnh, trong qu¸ tr×nh vËn hµnh lß kh«ng ph¶i ®iÒu chØnh khung lß, nªn hiÖn nay ®−îc sö dông rÊt phæ biÕn trong c¸c lß cã kÝch th−íc lín vµ c¶ trong c¸c lß cã kÝch th−íc nhá. c) Khung lß liªn kÕt hçn hîp Khung lß liªn kÕt hçn hîp (h×nh 6.13), phÝa trªn liªn kÕt ®éng cßn phÝa d−íi liªn kÕt tÜnh. 4 5 2 1 3 H×nh 6.13 Khung lß liªn hçn hîp 1) Cét trô 2) DÇm ch©n vßm 3) DÇm d−íi 4) Thanh gi»ng trªn 5) §ai èc - 126 -
Đồng bộ tài khoản