焦爐對耐火材料的性能要求及其主要性能

 

以下是焦爐對耐火材料的性能要求以及常用耐火材料的主要性能分析。

 

 

一、焦爐對耐火材料的性能要求

 

1. 耐高溫性能

   焦爐的工作環境通常需要耐火材料承受溫度高達1000°C至1200°C，某些焦爐的某些部位的溫度甚至可能達到1400°C。耐火材料須能夠在這些高溫下長期穩定工作，避免軟化、熔化或變形。

 

2. 抗熱震性

   焦爐的溫度變化頻繁，尤其是在加煤、排焦等操作過程中，耐火材料須具備良好的抗熱震性能，能在溫度急劇變化的情況下避免開裂或破損。熱震性能差的材料在實際應用中會因溫差引發裂紋或剝落，從而導致耐火材料壽命短。

 

3. 抗熔渣侵蝕性

   焦爐內產生的焦炭熔渣和其他高溫氣體具有較強的腐蝕性，尤其是焦爐內的石灰、鋁土礦和硫等物質可能會對耐火材料造成腐蝕。因此，耐火材料須具有較高的抗熔渣侵蝕性，能夠抵抗化學侵蝕并防止熔渣滲透。

 

4. 抗磨損性

   在焦爐中，由于煤炭和焦炭顆粒在爐體內不斷滾動和摩擦，耐火材料在爐襯和爐底等部位會受到較大的磨損。尤其是焦爐的進料口、排焦口、爐底等部位，容易遭遇較強的沖擊和磨擦，因此耐火材料需具備較強的耐磨損性。

 

5. 高強度和抗壓性

   焦爐的耐火材料需要承受高強度的機械壓力，尤其是在焦爐加料口和推焦操作中，耐火材料須具備較高的抗壓強度。高強度可以保證耐火材料在高溫和高負荷環境中不易發生斷裂和破損。

 

6. 抗氣體腐蝕性

   焦爐在工作過程中會排放大量的有害氣體（如CO?、H?S、SO?等），這些氣體在高溫下對耐火材料具有一定的腐蝕作用，尤其是焦爐的爐頂、煙道等部位。耐火材料需要具有良好的抗氣體腐蝕性能，以提高耐火襯里的使用壽命。

 

7. 長壽命和低維護

   焦爐的運行周期長，通常需要連續工作。耐火材料的使用壽命直接影響焦爐的運行成本，因此耐火材料須具有較長的使用壽命，并且能夠減少停爐檢修的頻率和成本。

 

 

二、焦爐常用耐火材料的主要性能

 

焦爐主要使用的耐火材料包括高鋁磚、剛玉磚、鎂鋁磚等，這些材料因其優異的高溫性能和耐腐蝕性，廣泛應用于焦爐的各個部位。以下是幾種常用耐火材料的主要性能。

 

1. 高鋁耐火磚（鋁土磚）

 

主要性能：

  耐高溫性：高鋁磚的耐火度通常在比較高，能夠在焦爐高溫環境中長期穩定工作。

  抗熱震性：高鋁磚的熱震穩定性較好，適用于溫度波動較大的環境。

  抗熔渣侵蝕性：具有較強的抗熔渣侵蝕性能，能夠有效防止熔渣滲透和腐蝕。

  抗機械沖擊：由于高鋁磚硬度較高，它在承受機械沖擊時能保持較好的耐磨性。

 

應用部位：

  高鋁磚廣泛用于焦爐的爐體、爐門、爐頂和爐襯部分，尤其適用于承受高溫、腐蝕和一定沖擊的部位。

 

2. 剛玉耐火磚

 

主要性能：

  耐高溫性：剛玉磚的耐火度通常在1750°C以上，適用于比較高溫度環境。

  抗熱震性：剛玉磚具有良好的抗熱震性，能夠應對快速升降溫帶來的溫差變化。

  耐磨損性：剛玉磚的硬度非常高，具有良好的抗磨損能力，適用于磨損較嚴重的區域。

  抗熔渣侵蝕性：剛玉磚的耐酸性和耐堿性較強，能夠有效防止熔渣的侵蝕。

 

應用部位：

  剛玉磚多用于焦爐的高溫部分，如燒成帶、爐頂、爐墻等，特別是那些承受熔渣沖擊和高溫的部位。

 

3. 鎂鋁磚

 

主要性能：

  耐高溫性：鎂鋁磚在高溫下具有非常好的穩定性，耐火度可達到1600°C以上。

  抗熱震性：鎂鋁磚具有較好的抗熱震性，適合于頻繁溫度變化的環境。

  抗熔渣侵蝕性：鎂鋁磚能夠抵抗含有硫、堿等成分的熔渣的腐蝕。

  強度和耐磨性：鎂鋁磚具有較高的強度和較好的抗磨損性能。

 

應用部位：

 鎂鋁磚通常用于焦爐的高溫區域，特別是在焦爐的推焦和加料部位。

 

4. 硅磚

 

主要性能：

  耐高溫性：硅磚具有較高的耐火度，比較高。

  耐酸性：硅磚具有較好的抗酸性，能夠抵抗部分酸性氣體的腐蝕。

  抗熱震性：硅磚的抗熱震性較好，但在比較高溫度環境下易出現一定的熱震開裂。

 

應用部位：

 硅磚主要用于焦爐的煙道、爐頂等部位，不適合承受高溫或較強沖擊的區域。

 

5. 耐火澆注料和可塑料

 

主要性能：

  良好的施工性：耐火澆注料和可塑料能夠根據需要進行澆注和搗打，特別適用于爐體形狀復雜或不規則的部位。

  高溫穩定性：耐火澆注料通常能夠在高溫環境中長期穩定工作。

  耐熱震性：耐火澆注料有良好的熱震性能，能承受溫差變化帶來的熱應力。

 

應用部位：

可用于焦爐的爐壁、爐底等復雜形狀部位，特別適用于需要造型和高溫穩定性的地方。

 

焦爐對耐火材料的要求十分嚴格，耐火材料須具備耐高溫、抗熱震、抗熔渣侵蝕、耐磨損等基本性能。同時，還需要具有較高的機械強度、抗氣體腐蝕能力以及較長的使用壽命，以保證焦爐運行。根據焦爐各個部位的工作條件，常用的耐火材料包括高鋁磚、剛玉磚、鎂鋁磚、硅磚以及耐火澆注料等。選擇合適的耐火材料并合理施工，對于延長焦爐的使用壽命、提高生產效率、降低維護成本具有重要意義。