举例说明:210万吨/年焦炭产能
(1)焦炉各部分使用耐火材料的种类
斜道:漂珠砖、粘土砖
炉顶:硅砖、粘土砖、漂珠砖、隔热砖 炉墙:硅砖 蓄热室:硅砖、粘土砖、漂珠砖、隔热砖 边墙:漂珠砖、隔热砖 •硅砖:以鳞石英为主晶相的硅质制品; •粘土砖:粘土含量33%-48%,由未灼烧和灼烧的粘土粉碎成型灼烧制成的; •漂珠砖:以粉煤灰中空玻璃球体(漂珠)为主要原料,经高压成型、高温烧制而成; •高强隔热砖:采用粘土或半硅质熟料经1300℃以上高温煅烧而成的空心徽珠为原料; •密封材料:主要有陶瓷纤维扭绳、无石棉硅酸钙板和陶瓷纤维毡,用于焦炉炉体密封。(2)焦炉设备耐火材料的种类、消耗和价格
•硅砖:以鳞石英为主晶相用于砌筑焦炉的硅质耐火制品,修补炉墙; •堇青石炉门砖:由堇青石烧制而成,修补炉门; •灌浆料:主要成分为磷酸+粘土料+水,用于炉顶密封; •陶瓷纤维绳:主要成分为硅酸铝,用于炉墙堵漏; •901泥浆:主要成分为粘土+水,用于浇筑炉盖; •石棉毡:主要成分为石棉,用于焦炉环保堵漏; •高温橡胶板:主要成分为耐高温橡胶,修补炉门。(3)焦炉日常维护的耐火材料种类、成分和用途
(4)焦炉日常维护的耐火材料消耗和价格
•炭化室/燃烧室侧壁:炼焦过程有水分排出,不宜用易水化的耐火材料,目前世界各国几乎全部选用硅质耐材。 •炭化室底部:具有相同的热膨胀率,承受煤和焦炭等较大的重量和推焦过程摩擦作用,应选用高温强度和耐磨损的耐材。 •炭化室顶部:受其上面的覆盖层和装煤车的静、动负荷作用,也应选用高温强度和耐磨损的耐材。 •炭化室炉门内衬和炭化室两端的炉头:由于炉门经常开启,温度由1000℃左右骤然降到500℃以下,宜采用抗热震性较好、荷重软化温度较高的高铝质耐材。 •斜烟道区:不与煤和焦炭接触,工作温度较燃烧室稍低,宜选用硅质耐材。 •蓄热室两侧边墙:冷热交替温差较大,因此,宜采用优质粘土砖。 •蓄热室格子砖:非承重结构,应有较高蓄热能力和抗热震性,应采用粘土砖。 •炭化室炉门:目前常用的为封釉炉门砖,炉门容易粘附重质焦油,难以清理,炉门容易破损,目前宝钢、武钢等大型钢铁企业都采用大块浇筑炉门砖,清理难度大大降低, •炭化室/燃烧室侧壁:都采用焦炉用硅砖,受热膨胀和推焦破坏严重,容易造成炉墙穿漏,不但影响焦炭质量,而且严重影响焦炉寿命,增加焦炉维护时间和费用。可采用零膨胀硅砖,大幅降低了热膨胀压力,且致密度更高,不易造成炉墙穿漏。 •总体趋势:个性定制,具有高纯度化、致密化、精密化、含碳耐火材料的普及化、氧化物和非氧化物材料的复合化和不定形化。技术发展一方面从选矿提纯与均化上考虑,一方面从如何使用低品位原料制备铝硅系耐火材料。(5)焦炉耐材的选择标准
(6)焦炉耐材的发展趋势