焦炉耐火材料

炼焦炉是焦化厂的基础设备，它主要由耐火材料(一般规定耐火度在1580℃以上者称耐火材料)砌成。因此，建筑焦炉时使用的耐火材料的质量对焦炉的坚固性、操作条件和生产能力都有决定性的影响。砌筑焦炉除主要部位用耐火材料外，尚有隔热材料和普通建筑材料。

由于所承担的任务以及所受到机械、物理化学和热作用的不同，因此炉体不同部位的耐火材料应具有不同的性能，但砌筑焦炉用耐火材料应该满足下列基本要求：

(1)荷重软化温度高于所在部位的最高温度；

(2)在所有部位温度变化范围内，具有抗温度急变性能；

(3)能抵抗所在部位可能遇到的各种介质的侵蚀；

(4)炭化室墙具有良好的导热性能，格子砖具有良好的蓄热能力；

(5)耐火砖必须具备一定的外形尺寸，并在允许的公差之内。

下面河南耐火材料厂为大家介绍下焦炉用耐火材料，主要包括以下几种：

1．硅砖

硅砖中SiO2含量93％以上，SiO2能以三种类型结晶形态(石英、鳞石英、方石英)和一种非结晶形态(石英)存在，而同一类的结晶形态，又有几种同素异形体。石英有α—石英和β—石英；方石英有α—方石英和β—方石英；鳞石英有α—鳞石英、β—鳞石英和γ—鳞石英。三种形态及其同素异形体，是以晶格和密度不同来彼此区分的。它们在一定温度范围内是稳定的。超过此温度范围，即发生晶形转变。600℃以前晶型转变较多，故体积变化较大，而且在117℃、163℃、180—270℃，和573℃等几个转化点，体积变化尤为显著，这时最容易引起砌体变形和硅砖裂纹。但是在600℃以上硅砖的体积变化较平稳，它的抗急冷急热性反优于粘土砖。因此，这对焦炉各部位材质的选用，对焦炉砌筑、安装、烘炉，生产维护及冷炉等，都有重要的意义。

硅砖属酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣侵蚀的能力。硅砖的导热性能好，荷重软化温度高，几乎接近其耐火度，一般都在1620℃以上，这是因为硅砖中的鳞石英能形成良好的结晶骨架，呈现出近于晶体的性质。由于硅砖具有以上特点，故现代焦炉主要部位：炭化室、斜道区和蓄热室墙采用硅砖砌筑。增加硅砖导热性对焦炉强化生产有利，提高硅砖密度能提高导热性。

2．粘土砖

粘土砖耐火度虽高，但荷重软化开始温度比耐火度要低得多，而且软化变形温度间隔很大，可达200C以上。

粘土砖属酸性耐火材料。具有良好的抗蚀性，它的热稳定性好，但导热性和机械性能均较硅砖差。

格子砖、箅子砖、小烟道衬砖、炉顶用砖以及炉门衬砖、上升管衬砖等，应具有良好的热稳定性，而对荷重软化温度要求不高，故均采用粘土砖。

缸砖是过烧的粘土砖，表面光滑、密度大、机械强度和耐磨性高，用于焦炉顶面及焦侧作业台面等处。

3．高铝砖

含Al2O3高于48%的铝硅质耐火砖叫高铝砖，它的耐火度及荷重软化开始温度均高于粘土砖，抗渣性能也好。耐急冷急热性虽不如粘土砖但优于硅砖，可用于砌筑燃烧室炉头。

4．叶蜡石砖

叶蜡石砖是含SiO₂77%一78％，A1₂O₃19％一2l％的半硅砖，它的耐急冷急热性和抗渣性均较强，是一种新型耐火材料，已被用于焦炉炉顶面砖和水煤气发生炉作内衬，其用途有待开发。

5．耐火泥料

耐火泥是使砌体成为一个整体的粘结剂，它应具有与砌体用砖相应的性能，焦炉用的火泥应具有：(1)常温下有良好的可塑性与粘结性；(2)干燥和烧成时收缩性小；(3)耐火度和荷重软化温度高于所在部位温度。

砌筑焦炉用的耐火泥分为硅火泥和粘土火泥。硅火泥分高温(>1500℃)、中温(1350一1500℃)和低温(1000一1350℃)三种。砌筑焦炉时，根据各部位的耐火砖种类和温度采用不同的耐火泥。

焦炉在热态对所产生的裂缝、剥蚀或熔洞等炉体损坏进行喷补或抹补时，所用泥料是以水玻璃为粘结剂的硅质或粘土质火泥，以及以磷酸为粘结剂的粘土火泥。由于磷酸成本较高，也有的部分采用硫酸铝作粘结剂配制成热修泥料。

除上述耐火材料外，为减少高温墙面向外界的散热，在其受热面与外壁间常用隔热材料砌筑。隔热材料可以直接充填，可调制成胶泥涂抹，可制成隔热砖或隔热板，也可制成隔热毡，还可以轻质粘土砖块、蛭石、嘭胀珍珠岩等作骨料，加水泥、磷酸盐、水玻璃等胶凝材料制成隔热混凝土。焦炉常用的隔热材料有硅藻土砖、轻质粘土砖、膨胀珍珠岩砖、蛭石砖、硅酸铝纤维等。

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