1.砌体尺寸
各类耐火砖、隔热砖和红砖砌体的计算尺寸，一般按下述规定采用：
1）带灰缝的耐火砖、硅藻土砖砌体的水平尺寸为116mm的倍数，垂直尺寸为68mm的倍数。
2）带灰缝的红砖砌体水平尺寸按公式：250n-10mm计算，式中n为半砖（0.5）的倍数，垂直尺寸为60mm的倍数，即水平灰缝取10mm，垂直灰缝取7mm。
3）耐火砖与红砖组成的炉墙，由于红砖与耐火砖的砖层尺寸不同，在确定红砖砌体尺寸时，应统一按耐火砖砌体的尺寸计算。
砌体的计算尺寸见表7-61。
表7-61 砌体计算尺寸系列
（续）
台车式炉的台车宽度、炉子砌体宽度及砌体与台车之间的距离按表7-62采用。
表7-62 台车宽度与砌体关系尺寸选用
2.膨胀缝留法
凡经受热膨胀的砌体原则上均应分层留出膨胀缝，但以硅藻土砖或其他隔热板料作为外层隔热砌体时，则此类隔热层不必留膨胀缝，加热炉与热处理炉的地下砌体仅与烟气接触的内层（如排烟道内层耐火砖）留膨胀缝。砌体膨胀缝的大小按表7-63所列数据采用。
表7-63 不同材质单位砌体长度的膨胀缝宽度
砌体膨胀缝的留法应满足下列要求：
1）每条膨胀缝的宽度，最小为5mm，最大不超过20mm。
2）各条膨胀缝的间距不大于2.5～3.5m。
3）留出的膨胀缝不应破坏砌体的气密性，即炉内气流不能透过膨胀缝与炉墙外层隔热砖及钢板外逸。
4）两层同质或异质耐火层的膨胀缝应错开，其错开距离不小于232mm。
5）拱顶两端的膨胀缝，一般不留在拱端与墙面的连接处。错砌时的膨胀缝离墙面至少应相距三个拱环；环砌时至少相距两个拱环。拱顶很短时按特殊情况处理。
6）炉墙和炉底的各层膨胀缝均按“弓”形留出，拱顶膨胀缝成环形留出，错砌拱顶膨胀缝留在齐缝环处。
7）所有膨胀缝尺寸应包括在砌体总灰缝尺寸内，即砌体总尺寸仍为砖计算尺寸的倍数。
3.炉顶结构设计
（1）拱形结构设计
1）拱顶厚度与中心角度
① 加热炉与热处理炉的拱顶厚度及拱的中心角度参照表7-64采用。
表7-64 拱顶厚度及拱的中心角度
② 下列部位可采用180°中心角度的拱顶。
a.烟道内层拱顶。
b.蓄热室拱顶。
c.检查孔拱顶。
③ 符合下列情况时，可采用中心角度为60°或80°的多层拱形结构。
a.为提高结构强度而不能增加单层拱的厚度时。
b.结构上要求拱顶在厚度方向分层错开时。
c.局部拱顶需要经常拆修时，如加料口拱顶、燃烧室小拱顶等。
④ 拱的跨度不大于1044mm的开隙式炉或连续式炉加料口，或某些有特殊要求的炉墙孔洞可采用平拱（拱形结构加热冷却后以不掉砖为限）。
2）拱形结构的设计要点
① 所有热处理炉和炉拱跨度小于3.016m的一般加热炉（炉温≤1250℃），炉膛拱顶多采用图7-6a所示结构。当加热炉炉温大于1250℃、炉拱跨度大于3.5m的加热炉以及炉墙内层砌体常需拆修时，则宜采用图7-6b所示结构。
② 加热炉和热处理炉炉膛拱顶外表面的隔热层通常有两种隔热结构（图7-7）。
跨度小于等于1.044m的热处理炉可采用图7-7a或图7-7b所示的结构；跨度大于1.044m的热处理炉及所有加热炉采用图7-7b所示的结构。
图7-6 炉顶拱脚结构
图7-7 炉膛拱顶隔热层结构
a）填料层隔热结构 b）硅藻土砖隔热结构
③ 多层拱按图7-8a或图7-8b所示结构形式砌筑。相邻两拱的交接按图7-9所示结构处理，相邻的两块拱脚砖底面标高要处在同一水平面上。
图7-8 多层拱砌筑方式
a）多层拱顶、单独拱脚 b）双层拱顶、同一拱脚
图7-9 相邻两拱的交接
逐段倾斜的拱可按图7-10所示结构处理。每段拱的高度变化必须保持一致，使拱的各相应点处在同一直线上（图7-10中虚线所示），以保证结构强度。
④ 在拱脚水平推力传递面上，不能砌有隔热砖（硅藻土砖或轻质耐火粘土砖），一般情况下隔热砖砌到低于拱脚砖底面两层砖（136mm）处。
⑤ 拱形结构的砌筑方式，按拱的工作条件不同分为错砌和环砌两种。绘制施工图时，需在图上注明所采用的砌筑方式及砌筑一环拱圈所使用的砖号及数量；采用错砌时，还需注出两端齐缝环共用的错缝砖号及数量。
图7-10 斜拱的砌筑方式
⑥ 拱形结构砌筑方式通常有两种：
a.错砌法适用于各点工作温度一致的加热炉、热处理炉的炉膛拱顶；各种烟道拱顶及其他温度场分布较均匀而不需要经常拆修的拱形结构。
b.环砌法适用于砌筑各段温度不一致的连续式加热炉的炉膛拱顶；工作温度较高，损坏较快，需要经常拆修的各类拱形结构以及拱长少于三环拱圈的拱形结构。
⑦ 错砌拱顶如图7-11所示。
a.拱顶厚度δ为230mm时，拱段长度l=116x（x≥3）。
b.拱顶厚度δ为300mm时，拱段长度l=464x（x为正偶数值）
c.中间环拱圈数
图7-11 错砌拱顶
拱顶厚度为230mm时，
拱顶厚度为300mm时，
d.拱顶每环砖数计算
式中 n——每环砖数（块）；
R——拱顶半径（mm）；
δ——拱顶厚度（mm）；
θ——拱顶中心角度（°）；
b——砖的厚度（如为楔形砖，则按大端厚度）（mm）；
d——砖缝厚度（mm）。
拱顶总楔度为
确定φ后，根据可采用的楔形砖选择直形砖与楔形砖的比数。
例2 拱顶厚230mm，拱半径2088mm，中心角度60°，砖缝2mm，求组成每环拱的砖号及用砖数。
解 每环拱总砖数为
采用T-43竖楔形砖（230mm×114mm×65mm×55mm，楔度为10）24块，T-3直形砖12块，T-2直形砖一块（调整尺寸尾数）。
（2）拱形结构尺寸及每环用砖量（表7-65～表7-72）
表7-65 拱形结构尺寸及每环用砖数量（拱厚114mm，中心角度60°）
表7-66 拱形结构尺寸及每环用砖数量（拱厚114mm，中心角度80°）
（续）(www.xing528.com)
表7-67 拱形结构尺寸及每环用砖数量（拱厚114mm，中心角度180°）
① 应用T-21（230mm×114mm×65mm×35mm）楔形砖代替T-22。
表7-68 拱形结构尺寸及每环用砖数量（拱厚230mm，中心角度60°）
① 应用T-41（230mm×114mm×65mm×35mm）楔形砖代替T-42；用T-45（230mm×172mm×65mm×35mm）楔形砖代替T-46。
表7-69 拱形结构尺寸及每环用砖数量（拱厚230mm，中心角度80°）
（续）
表7-70 拱形结构尺寸及每环用砖数量（拱厚230mm，中心角度180°）
（续）
① 应用T-41（230mm×114mm×65mm×35mm）楔形砖代替T-43；用T-45（230mm×172mm×65mm×35mm）楔形砖代替T-47。
表7-71 拱形结构尺寸及每环用砖数量（拱厚300mm，中心角度60°）
（续）
表7-72 拱形结构尺寸及每环用砖数量（拱厚300mm，中心角度80°）
（续）
（3）吊挂炉顶结构设计 吊挂炉顶结构一般用于炉温高于1100℃的加热炉，可分为吊挂弧形炉顶结构和吊挂平炉顶结构两种形式。跨度小于3.5m时多采用吊挂弧形炉顶结构，在设计弧形炉顶时可以参照中小角度60°拱形炉顶尺寸。
图7-12 吊挂弧形炉顶结构
1）吊挂弧形炉顶结构。吊挂弧形炉顶多采用低应力耐火浇注料预制块，预制块在使用前需经过烘烤和高温烧结，使其具备一定的强度并释放内部应力。这种炉顶在使用过程中热应力得到减弱或释放，从而能延长炉顶的使用寿命，结构形式如图7-12所示。
沿炉子长度方向耐火浇注料预制块之间需留有膨胀缝，膨胀缝上面砌砖或现场浇注耐火浇注料，结构形式如图7-13所示。
2）吊挂平炉顶结构。当炉子跨度大于4m时多采用吊挂平炉顶结构（图7-14），可在建造现场铺设模板浇注，对施工工艺有严格要求，而且烘炉时间长达21d以上。机械行业工业炉多采用低应力耐火浇注料预制块式吊挂平炉顶结构，吊挂平炉顶预制块结构如图7-15所示。
图7-13 膨胀缝结构形式
图7-14 吊挂平炉顶结构
1—弹性垫片 2—吊杆 3—保温层 4—预制块
图7-15 吊挂平炉顶预制块结构
4.炉墙结构设计
（1）炉墙厚度 炉墙由耐火层和隔热层组成。
1）独立直墙耐火层厚度与墙高或墙宽的关系
① 内壁温度>1000℃时
墙高或墙宽（m ）≤1 ≤2 ≤3 >3
耐火层厚度（mm）113 232 348 464
② 内壁温度≤1000℃时
墙高或墙宽（m） ≤1.5 ≤3 ≤4.5 >4.5
耐火层厚度（mm）113 232 348 464
2）隔热层厚度。根据不同炉温、不同隔热材料的允许工作温度和一般性质的耐火砖层情况下，按热工计算所应选用的最大隔热层厚度，如图7-16所示。
图7-16 最大隔热层厚度计算图表
由于受隔热材料定型尺寸的限制，在实际炉墙组成中所确定的隔热层厚度往往与计算厚度有一定出入。
3）支撑拱脚的炉墙结构。常用炉墙结构按组成的材质分为下列五种类型：
A型结构——耐火砖层+硅藻土砖层+钢板外壳；
B型结构——耐火砖层+红砖层；
C型结构——轻质耐火砖层+红砖层；
D型结构——轻质耐火砖层+钢板外壳；
E型结构——红砖层。
常用炉墙组成及其适用范围见表7-73。
表7-73 常用炉墙组成
① 指炉墙高度。
（2）炉墙结构
1）炉墙孔洞。宽度小于等于348mm的孔洞采用图7-17所示的结构；孔洞宽度大于等于464mm时，应采用拱形结构的孔洞。
2）窥视孔与测量孔按图7-18所示结构尺寸选用。
图7-18 窥视孔、测量孔结构尺寸
a）窥视孔 b）测量孔
3）台车式炉后墙。采用图7-19所示结构。台车宽度小于等于3m时，按图7-19a采用；台车宽度大于3m时，按图7-19b采用。
5.炉底结构设计
室式炉炉底常用下列两种结构：
（1）热炉底 炉底荷重较大，工作温度超过1100℃的各种室式加热炉采用图7-20a所示结构；炉底荷重较小，工作温度不超过1100℃的室式热处理炉或钢板加热炉采用图7-20b所示结构。
（2）冷炉底 上排烟的小型室式炉有时采用冷炉底，其结构形式如图7-21所示。
图7-19 台车式炉后墙结构
图7-20 室式炉热炉底结构
图7-21 冷炉底的两种结构形式
带下燃烧室的各种炉子的炉底结构，按工作温度超过1100℃的热炉底结构考虑。
台车式加热炉的台车砌砖结构如图7-22所示。
图7-22 台车式加热炉台车砌砖结构
台车宽度小于5m的加热炉，常用硅藻土砖作台车隔热层，台车宽度大于等于5m的加热炉，常采用轻质耐火粘土砖作隔热层。
台车式热处理炉的台车砌砖结构如图7-23所示。
图7-23 台车式热处理炉台车砌砖结构
炉底工作面层的厚度为116mm时需采用侧砌法；工作面层厚度为68mm时则采用平砌法。加热炉工作面层砖尽量采用镁质砖或具有耐氧化皮侵蚀性能的耐火浇注料，热处理炉工作面层砖多采用耐火粘土砖。
台车尾部结构示例如图7-24所示。
图7-24 台车尾部结构示例
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