焦炉用含三石的耐火材料

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1、焦炉用含三石的耐火材料焦炉用耐火材料主要还是硅砖。然而由于焦炉炉体不同的部位，所承担的任务、经受的温度、承载的结构负荷、机械磨损、介质侵蚀等各不相同，所以除硅砖之外，尚部分使用具有不同性能的耐火砖，此时要用到三石。第一节焦炉炭化室、燃烧室用砖炭化室的工作是周期性的，温度波动大是其重要特点。在装煤时炉墙表面温度降至600℃左右，结焦末期炉墙温度又升至1000~1100℃，因此，炭化室的墙及底用硅砖砌筑。而炭化室两端的炉头，由于炉门开启时温度的骤然变化，耐火砖用硅砖已不适用，因为超过了硅砖体积稳定的温度界限(573℃)。常用的是黏土砖。但是黏土砖长期受到热的冲击易于损

2、坏，往往先于其他部位进行中间修补，影响焦炉生产，这是一个薄弱环节。为了解决此问题，作者与巩义市第五耐火材料总厂曾开发了极高抗热震的砖，热震稳定性(1000℃、水冷)大于200次，20世纪90年代初应用于某大钢厂焦炉炉门。因该砖性价比较高，影响推广应用。之后又开发了堇青石砖，该砖体积稳定性优良，热震稳定性好，但使用不久，发现该砖变形，究其原因是堇青石分解温度低(1460℃分解)，导致砖的耐火度偏低引起。由于作者应用三石已先后开发了低蠕变硅线石砖，并成功应用于大型高炉热风炉上，转而开发了以三石为主要原料或辅料的改性黏土砖，改性高铝砖系列。使用效果优于黏土砖、堇青石砖，

3、性价比适中，为市场所接受。焦炉炉头、炉门及燃烧室用砖主要理化指标见表12-1。表12-1焦炉炉门及燃烧室用砖主要理化指标21世纪初(2005年前后)，山东兖州及太钢等地先后建有大型焦炉，焦炉高度7.6m。燃烧室要求用硅线石砖，主要理化指标为：Al2O3不小于60%；荷重软化温度(0.2MPa，0.6%)不小于17001；热震稳定性，(1100℃，水冷)不小于25次；耐压强度不小于60MPa；抗CO等。该砖使用至今6~7年，仍正常使用。在炉头部位，由传统的黏土砖，现在趋向于选用优质高铝砖、硅线石砖和红柱石砖砌筑。例如英国于20世纪60年代在焦炉炉头部位用红柱石砖代替

4、黏土砖。红柱石砖的理化指标如下：Al2O350%~65%，荷重软化温度(0.2MPa，0.6%)约1450℃，热震稳定性(1100℃，水冷)不小于40次，耐压强度45MPa，体积密度2.4g/crn3，显气孔率24%。第二节干熄焦装置用耐火材料一、关于熄焦焦炭生产过程中的重要环节是熄焦。熄焦方法主要有湿(法)熄焦和干(法)熄焦。湿熄焦是传统的工艺，它是用水作载热体(喷水方法)将炽热的焦炭(温度约1000℃)降低到300℃以下；而干熄焦采用非水方法熄焦，具体是采用惰性气体(一般为氮气)鼓入装入熄焦炉的炽热焦炭冷却，然后从熄焦炉下部排出。由于熄焦方法不同，效果不同：(

5、1)焦炭质量。干法熄焦优于湿法熄焦。后者因用水将炽热焦炭冷却，焦炭裂纹增多，焦炭质量下降，不利于高炉炼铁。据有关资料分析，干熄焦因焦炭质量提高，可使高炉炼铁入炉焦比下降2%~5%，提高高炉生产能力约1%。(2)节约水资源，减少环境污染。(3)降低有害杂质，保护环境。在湿法熄焦过程中，水与炽热焦炭接触，产生的大量化合物、硫化物等有害物质，自由排放，污染环境。干熄焦采用惰性循环气体在密闭的干熄炉内对炽热焦炭进行冷却，对粉尘、污染物易于控制。基于此，国家大力倡导干熄焦，对传统湿(法)熄焦不断进行改造，图12-1为干熄焦工艺流程。图12-1干熄焦工艺流程图(据罗时政，乔继

6、军等，2010.1)1一干熄炉；2—1DC(—次除尘器)；3—锅炉；4—2DC(二次除尘器)；5—循环风机；6—给水预热器；7—旋转密封阀二、干熄焦对耐火材料的要求干熄炉由预存室、斜道区和冷却室组成。分别分布在干熄炉上、中、下部。干熄炉为圆形截面竖式槽体，外壳用钢板及型钢制作，内层采用不同耐火砖砌筑，有些部位用耐火浇注料。预存室的上部是锥顶区，中部是直段实心耐火砖砌体，下部是环形烟道。分内墙及外墙二层环形砌体，内墙要求高强度耐火砖。斜道区内层砖要求：抗热震、高强度、耐磨。为此，选用莫来石-SiC砖。干熄炉入口耐火砖也如此。干熄炉预存室的耐火砖，热冲击大。装焦炭的机

7、械冲击和磨损，要求高强、耐磨、热震好的耐火材料，如莫来石砖；冷却室因温度变化频繁，因此良好的抗热震性是耐火材料最基本要求。干熄焦用的干熄炉工作环境，耐火材料应具备如下优良特性：(1)抗热震性。(2)耐磨、强度要高(耐压强度、抗折强度)。三、莫来石(红柱石)-碳化硅砖21世纪初，鞍山焦耐研究设计院，武汉科技大学，山东鲁耐窑业公司等单位，曾对干熄焦用耐火材料进行攻关，主要材质是莫来石-碳化硅质。莫来石线膨胀小(a=5.3x10-6/℃)，而碳化硅热导率大(1000℃时，λ=38.49W/(m·K))，有利于材料的抗热震，同时，碳化硅硬度大，有利于提高材料的强度，显然选

8、材对路。目