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炼焦炉用耐火材料要求

文章出处:正耐实业澳门永利娱城app下载 /?发表时间:2019-07-23



炼焦炉是焦化厂的基础设备,是一种结构复杂和连续生产的热工设备。前已述及焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、炉顶、斜道、小烟道和基础等部分构成。砌筑一座42孔58-f型焦炉需要耐火材料6557t,其中硅砖4352t,占66.4%。焦炉在20?25年的运转周期内,大部分砌体不易热修。因此,筑炉用耐火材料必须能够适应炼焦生产工艺的要求,达到经久可靠。基于炼焦生产的特点,对筑炉用耐火材料,有其自身的基本要求。焦炉炉体的不同部位,所承担的任务、经受的温度、承载的结构负荷、遭受的机械损伤和介质侵蚀等则各不相同,所以各部位用的耐火材料应具有不同的性能。


焦炉是在隔绝空气的条件下,将煤加热到950-1100℃,经干馏而获得焦炭及其副产品的连续工作型热工设备。
 
     焦炉炉衬损毁的原因是热应力作用和机械磨损,化学侵蚀也是造成炉衬损毁的原因之一。
因此焦炉常使用的耐火材料优硅砖、镁砖、高铝砖和粘土砖等,其中以硅砖用量最大,效果最好。

  硅砖属于酸性耐火材料,具有良好的抗酸性侵蚀能力,它的导热性能好,荷重软化温度高,一般在1620℃以上,仅比其耐火度低70~80℃。硅砖的导热性随着工作温度的升高而增大,没有残余收缩,在烘炉过程中,硅砖体积随着温度的升高而增大。所以,硅砖是焦炉上较理想的耐火制品,现代大中型焦炉的重要部位(如燃烧室、斜道和蓄热室)都用硅砖砌筑。

  粘土砖是指Al2O3含量为30%~40%硅酸铝材料的粘土质制品。粘土砖是用50%的软质粘土和50%硬质粘土熟料,按一定的粒度要求进行配料,经成型、干燥后,在1300~1400℃的高温下烧成。粘土砖属于弱酸性耐火制品,能抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀,对碱性物质的抵抗能力稍差。粘土砖的热性能好,耐急冷急热。

  高铝砖是Al2O3含量大于48%的硅酸铝或氧化铝质的耐火制品,统称高铝质耐火制品。高铝砖的耐火度和荷重软化温度均高于粘土砖,抗渣蚀性能(尤其是对酸性渣)较好,且这些性能随着Al2O3含量的增加而提高,但热稳定性不如粘土砖。高铝砖的致密度高,气孔率低,机械强度高且耐磨。焦炉燃烧室炉头及炭化室铺底砖的炉头部位,用高铝砖砌筑,效果较好。
  随着钢铁工业对焦炭需用量的增大,焦炉在向大容积化方向发展。大容积焦炉对耐火材料提出了更高的要求。目前,焦炉硅砖在不断向高强度、高密度和高导热性方向发展。
 
炭化室与燃烧室之间的隔墙,在正常生产时,主火道的温度可高达1550℃以上,该墙是传递炼焦所需热量的载体,这就要求筑炉材料应该具有良好的高温导热性能;此隔墙还承受上部砌体的结构负荷和炉顶装煤车的重力,这就要求筑炉材料应该具有离温荷重不变形的性能;炭化室墙面又受到灰分、熔渣、水分和酸性气体的侵蚀、甲烷还渗入砖体空隙处产生炭沉积、主火道底部受到煤尘、污物的渣化侵蚀,这就要求筑炉材料应该具有高温抗蚀性能;在装煤时炭化室墙面温度从1lOO℃左右急剧下降到600?700℃,所以要求筑炉材料在600℃以上应该具有抵抗高温剧变的性能;由于受推焦的影响,还要求炭化室底面砖有较高的耐磨性能。
 
燃烧室炉头的内外壁温差悬殊,装煤时温度变化大,同时还受到保护板的压力的作用,这就要求筑炉材料应该具有较好的抗温度剧变性能和较好的耐压性能。
 
蓄热室用的格子砖上下层温差达1000℃左右,上升气流和下降气流时的温差在300?400℃之间,这就要求格子砖材质应该具有体积密度大、抗温度剧变能力强的特点。
 
小烟道在上升气流时温度低于100℃,而在下降气流时则高出300℃,砖煤气道受常温煤气和水汽的作用,所以两者都要求筑炉材料在300℃以下应该具有抗温度剧变的性能。
 
总之,砌筑焦炉用耐火材料应该具有:荷重软化温度高于使用部位的最髙温度;在使用部位温度变化范围内,具有抗温度剧变的能力;能抵抗在使用部位可能遇到的各种介质的侵蚀;炭化室燃烧室墙具有良好的导热性能,格子砖具有良好的蓄热性能等等。常用耐火材料的耐火度,导热性、热膨胀性、气孔宇、体积密度、高温负荷软化温度,高温体积稳定性、温度剧变抵抗件等,焦炉用耐火材料都应该符合要求。
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