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焦爐爐門內襯的損毀機理及性能要求

發布日期: 2019-10-08 13:56:40    閱讀量(125)    作者:劉梓明

焦爐生產爐門開啟頻繁,表面溫度高、裝煤出焦溫度變化大,操作環境差,使用壽命不長。尋求一種強度高、重量輕、保溫性好、熱穩定性優的新型爐門內襯材料是焦化工作者共同關注的課題。國內傳統的4.3m焦爐與6m焦爐上的爐門內襯結構基本上采用堇青石磚及粘土磚等小型耐火磚砌筑,也有焦化廠試用過耐火澆注料當爐門內襯材料,但其使用壽命不長。因此,耐火澆注料在國內焦爐爐門內襯結構領域一直沒有得到推廣應用。

近些年,一些超大容積焦爐爐門內襯采用了澆注料預制塊結構,但采用國產化澆注料生產的預制塊達不到引進的國外先進技術設計指標,特別是在使用壽命方面甚至比不上從國外拆回來已使用過的模塊性能,研制新型焦爐爐門耐火澆注料非常必要。

焦爐爐門損壞因素歸納如下:

1) 化學侵蝕。煉焦過程的產物較復雜,主要包括H、CH、C2H6、C2H4、C3H8、CO、CO2、N2、苯、甲苯、二甲苯以及一些其他化合物,爐門襯磚一直受到這些產物的化學侵蝕。這些活潑的氣態和液態熱解產物,首先通過磚的顯氣孔擴散到磚的內部,最終與磚內物質發生化學反應及物理擴散破壞磚的晶格組織,降低磚的綜合物理性能。

2) 熱破壞。在煉焦的每個周期中,爐門襯磚受到3次熱沖擊,即1000℃到室溫,室溫到700℃,700℃到室溫,導致襯磚表面裂紋以及在邊角處熱應力集中,常發生磚角破損現象。

3) 積碳清理受到的機械損傷。

焦爐在使用過程中,煉焦產物如焦油等牢固粘附于襯磚表面,隨著使用周期的延長,積碳層逐步增厚,造成爐門關閉不嚴,導致漏氣冒火。積碳的清理常用機械鏟除和高壓水沖等方法,由此產生的機械力加速爐門襯磚的損毀。

要使爐門襯磚具有較長的使用壽命,襯磚必須具備以下基本性能:

1) 具有良好的熱震穩定性,經得起焦爐生產過程中的熱沖擊;

2) 具備較高的強度;

3) 具有極低的熱傳導系數和密度(可降低能耗,節約成本,改善工作環境);

4) 具有高的抗化學侵蝕性能;

5) 具有抗結碳能力(去碳勞動強度大,造成環境污染)。

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