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粘土砖关于焦炉炉体结构及耐火材料的使用研究

文章编辑:耐火材料 发表时间:2021-03-27 浏览次数:

1焦炉炉体结构分析

现代炼焦炉一般是由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区 、炉顶、烟道等组成,粘土砖 并通过烟道和烟肉相连。一个炭化室又称为一个炉孔。炭化室由炉墙、炉底、炉顶和炉门组成,是煤料变成焦 炭的场所,一座焦炉通常会拥有几十个炭化室和燃烧室,这些炭化室和燃烧室以相间方式进行配置。在隔绝空气的条件下,煤料在此受热变成焦炭。炭化室与燃烧室之间,常用耐火材料(硅砖)隔开;一个燃烧室拥有20 -30个立火道。蓄热室产生的经过预热的煤气(高热值煤气不预热)在立火道底部,与空气结合并燃烧,从阑面向炭化室提供热屉。蓄热室在焦炉的下方,通过高温废气来对煤气和空气进行加热预热。斜道区是连接蓄热室和燃烧室的斜通道。炉顶包括炭化室、燃烧室以上的炉体部分,其厚度并非固定的,可以根据炉体强度和降低炉顶表面 温度的实际需求而确定。炉顶区有装煤孔和上升管孔通向炭化 室,主要用来装入煤料和导出煤料干馏产生的荒煤气。焦炉同时还设有看火孔,看火孔通向每个火道,以供测品、检查火焰,焦炉管理人员可以根据检测结果,来对焦炉的品度和压力 进行合理的调整。整座焦炉砌筑在坚固平整的混凝土基础上,烟逍设在基础内或基础两阑,其中一端与烟肉连接,每个蓄热室通过废气盘与烟道连接。

2焦炉炉休耐火材料的使用分析

2.1炭化室用耐火材料分析

炭化室工作特点是具有周期性,一般都是在装煤肘,炉墙表面温度降至500 -600℃, 在结焦末期,炉墙表面品度重新又升至1000 -1100℃。由干品差巨大,炭化室的砌体会产生很大 的热应力,很容易导致砌体出现裂纹、 河南耐火砖厂家 组织松散、强度降低等问 题,由干还受到煤料成焦肘的膨胀压力、装煤和推焦肘的强列机械磨损和撞击,以及化学侵蚀和炭素沉积等,这些都会给炭 化室的墙面带来极大的损害。因此,炭化室墙、 底必须要用致密硅砖砌筑。利用硅砖砌筑,能将显气孔率控制至16% -17%, 从 而有效提高炉墙导热性,增加生产能力。为使密封性好,要采用 异形砖砌筑。通常一座大型炼焦炉要使用400种以上的砖,甚至超过1000种。一座60孔、容积为44.3n亡高度为5.5m的炼焦炉需用耐火材料约17000吨。现代化大型焦炉对硅砖的要求非常严格,首选,硅砖要平整光滑、棱角整齐、尺寸公差小。硅砖为鳞石英、方石英并与残存石英及玻璃相共存的复合体,其中只 有鳞石英形成结晶网络而构成坚固的骨架,使砖具有良好的高品结构强度,因此,必须使石英达到充分转化,促使砖中大屉鳞石英的形成。发达国家生产硅砖真密度一般为2. 31 -2. 32g/ cm3, 残余膨胀几乎为零,能很好地满足焦炉炭化室的要求。在 炭化室两端的炉头,因为在炉门开启肘,品度会骤然由1000℃降到500℃以下,这已超过硅砖体积稳定的573℃的界限,因此,炉头的耐火材料就不能再使用硅砖,而要选择抗热、抗震性好 的粘土砖、高铝砖、硅线石砖、红柱石砖等进行砌筑。朝向炭化室一(则的炉门因经常开闲,品度波动较大,一般采用粘土砖砌筑,也可用堇青石砖和不定形耐火材料,耐火材料与外壳之间充填隔热材料。
 

2.2 燃烧室用耐火材料分析

燃烧室由炉墙、炉底和炉顶三部分组成。由干燃烧室与炭 化室是相间设置的,因此,炉墙是与炭化室共用的,需要进行严密的砌筑,以防止气体窜漏。炉墙的阑面主要受到高品、煤中所含盐类和燃气的作用,因此,燃烧室工作层要用硅砖砌筑,其技术要求与炭化室用砖相同。其他部位可以选用耐火材料。顶盖层位干焦炉本体上部,采用粘土砖或硅砖砌筑,小型焦炉用粘土砖,大型焦炉盖顶砖均用硅砖。烟肉和干熄焦装置设在焦炉邻近,装煤孔周围因温度波动较大,则用粘土砖砌筑。在炉顶上部填加填充层,并依次砌筑粘土砖、漂珠砖、硅澡土隔热砖,最上层用缸砖铺面,还必须采取密封和防水措施。斜道承受焦炉本体荷载,斜道区内有空气和煤气通道,将燃烧室与蓄热室连通。

2.3 蓄热室用耐火材料分析

蓄热室工作也存在周期性和品度波动大的特点。过去的小型焦炉蓄热室的单墙隔墙、 蓄热室底和格子砖砌体,大多都是采用粘土砖砌筑;目前,如果没有特殊要求,大部分焦炉蓄热 室的单墙、 主墙、隔墙砌体全部采用硅砖砌筑,以确保焦炉整体 膨胀均匀。

2.4 小烟道用耐火材料分析

小烟道、烟道和烟肉全部用粘土砖砌筑内衬,小烟道位干 蓄热室底部与分烟逍连通,通过分烟道、总烟逍再到烟向将燃 烧废气排出,分烟道外层用水泥膨胀珍珠岩砖做隔热层。

3结语

综上所述,焦炉所用的耐火材料,主要是硅砖,其次是粘土砖、硅澡土隔热砖、漂珠砖和缸砖等。硅砖属干酸性耐火材料,具有良好的抗酸性侵蚀能力,它的导热性能好,荷重软化品度高,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,硅砖体积随着品度的升高而增大。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。

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