干熄焦设备用耐火材料异常损坏的原因分析

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1、干熄焦用耐火材料异常损坏的原因分析及改进措施干熄焦工段王飞摘要：指出了国产大型化干熄焦设备耐火内衬异常损坏的原因：砖型选择不合理，耐火砖热震稳定性能差，预存室容积大、耐材重；烟道支持牛腿圆周承载压强过大，受力不均造成砖断裂，耐火泥强度太低所至。经实际分析，对斜道区必须进行技术改造，从结构设计形势和承重合理性上根本改变存在的问题，满足大型化干熄炉发展需要。关键词：干熄焦、耐火材料、斜道支持牛腿、承载压强、断裂、火泥强度、改进措施一、前言：干熄焦用耐火材料的发展及改善做为循环经济技术的代表之—干熄焦项目，在国内的广泛运

2、用，已成为企业新的利润增长点。随着国产大型化干熄焦的推广利用，干熄焦技术的发展于研究渐成行业热点。尤其是针对制约干熄焦的诸多因素，更是急待突破的瓶颈。干熄焦设备用耐火材料主要用于干熄槽内，一次除尘以及锅炉等受冲刷和磨损最严重的部位；干熄炉砌筑体属竖窑式结构，是正压状态的圆桶型立体砌筑，炉体自上而下分布为预存室、斜道区和冷却室，整个干熄炉外壳为铁壳，内层采用不同面积的材料砌筑而成。随着干熄焦技术的推进发展；干熄炉和一次除尘器工作面层使用的耐材一直在更新和完善；初期的干熄炉和一次除尘器工作层面所采用的耐火材料仅是一种高

3、强度黏土砖，从运行情况看斜道区冷、却段耐火砖断裂，掉砖和磨损非常严重，每年的正常维修已无法保证干熄炉生产第115页共115页的需要。一年后就得进行大修更换，因此近年来已对干熄焦耐火材料材质进行了较大改进。目前所选用的干熄焦耐火材料⑴预存室耐材：由于装焦时的热膨胀和冲刷磨损，使用了热稳定性高，抗急冷急热性能好的带钩舌的A型莫来石砖。⑵斜道区耐材：由于温度频繁波动和循环烟气的连续冲刷，承重受力大，又不易翻修，选用了抗急冷急热性好和抗折强度大的莫来石炭化硅质砖，同时配以相同材质得耐火泥砌筑。⑶冷却室：由于焦碳运动得磨损和

4、温度变化较大，选用了高强度耐磨，抗急冷急热性能好的B型莫来石砖。⑷一次除尘器：由于承受循环气体和焦粉双重冲刷磨损较大，选用了高强度耐磨，抗急冷急热性能好的A型莫来石砖。现使用的耐材部分理化指标：项目A型莫来石砖B型莫来石砖A型莫来石SiC砖B型莫来石SiC砖QN3黏土砖QN53黏土砖SiC1%≥3.0≥40　Al2O31%≥55≥55≥35≥30≥42Fe2O31%≤1.3≤1.3≤1.0≤1.2≤2.0≤1.5耐火度℃≥1770≥1770≥1770≥1770≥1770≥1770常温耐压强度强度/MPa≥75≥85

5、≥85≥85≥25≥70荷重软化温度%≥1500≥1500≥1600≥1600≥1450≥1500抗震稳定性1100℃（水冷）≥30≥22≥40≥50≥10显气孔率≤18≤17≤21≤21≤24≤26第115页共115页表2干熄焦耐火砖砌筑用火泥部分理化指标：项目莫来石砖用火泥莫来炭化硅火泥QN3黏土砖火泥QN53黏土砖用火泥SiC%≥30Al2O3%≥65≥40≥45≥45Fe2O3%≤2.0≤2.0粘结强度（800万×24小时/MPa）6644粘结时间1—21—21—21—3荷重软化强度≥1450≥1500≥1

6、350≥1350耐火度℃≥1730≥1770≥1690≥1710二、主要内容：目前干熄焦耐火材料存在的问题及损坏的原因：经过改型后的干熄焦耐材虽有效地缓解了损坏速度，但仍无法满足大型化干熄焦发展的需要，主要集中在斜道耐材的破坏日益严重，下面就目前在用的干熄焦耐火材料破损原因和存在的问题进行分析：现在用的干熄焦，耐火材料浇注料损坏较小，主要是干熄炉耐火砖体面层损坏较严重，特别是干熄炉内和一次除尘器承叉溜槽部位最为严重，炉内主要集中在斜道区和冷却段耐火材料砌体。（一）斜道区耐材损坏原因的分析：（1）预存室设计过大，结构

7、不合理，重力损坏较大。追求预存室大容积，能够稳定调控生产，但却忽略了耐材重量的增加，现在的预存室容积高达420m3，总重量近400t，加大了斜道区支撑牛腿的承载压强，使牛腿受力过大，产生纵向与侧向砖层断裂。第115页共115页如图所示：（2）斜道区受循环气体冲刷和磨损严重，形成砖泥剥离、强度减弱。气体的速度在炉内呈周边高、中心低，存在明显的勾留现象而且越接近斜道这种速度的偏析越严重，冷却室气流上升的过程可以说是气体向周边汇集从斜道排出的过程，结构的弊病，加速了冲刷。斜道区是风道进出口，焦碳、循环气体以及耐火材料砌体

8、温度沿斜道高向连续活动，特别是下部耐火砌体温度波动于300-700℃之间。温差较大，会造成耐火砖拉裂、剥落；斜道上部环形烟道及出口，长期承受循环气体和焦粉的反复剧烈冲刷和磨损，砖缝的耐火泥被冲空，导致该部位破损严重。（3）斜道牛腿结构及砖型设计不合理。第115页共115页斜道区隔墙两侧没有水平支撑力，生产中隔墙砖易发生水平位移，且承载截宽度只有200mm，明