焦爐用耐火澆注料nl-70

半個世紀以來，焦爐與高爐大型化相呼應，焦爐也發(fā)展為大型化，焦爐構造實例如圖7-17所示。圖7-18 表示考伯斯焦爐爐容擴大的變化，其他的方式(卡爾斯蒂爾式煉焦爐、迪迪爾型煉焦爐、奧托式煉焦爐、日鐵式煉焦爐)也大體是同樣的變化過程。伴隨著大型化的發(fā)展，耐火磚尺寸也有若干的變化，重要部位的炭 化室壁的耐火磚(硅質(zhì)耐火磚)情況從熱傳導的關系可以看到壁厚向薄壁化方向發(fā)展。另外，同時看到，耐火磚的大型化，一般要增大溫度升降時的接縫處的交錯，為使耐火磚結構體的應力均一化，在焦爐使用的情況下要格外重視砂漿。焦爐炭化室的硅質(zhì)耐火磚在使用中如何變質(zhì)，和損耗是否有關，這是窯爐壽命特別是爐齡高的焦爐中要關注的事情，對此，國內(nèi)外進行了多項的調(diào)查，特別是西德有關壽命從4.5年到42年的10座焦爐使用之后的調(diào)査，為此提供了許多有益的參考，耐火磚內(nèi)各種添加劑成分在使用中的移動形態(tài)和殘留石英的鱗石英化的狀況，以及殘留石英多的窯爐初期，應盡量避免1250℃以上的急劇升溫等對爐子操作的見解都體現(xiàn)在上述的調(diào)査報告當中。焦爐炭化室爐壁的損傷從耐火磚的變質(zhì)層形成開始，經(jīng)過接縫處的變質(zhì)，終體現(xiàn)在爐壁耐火磚的破損。許多的解剖調(diào)査和操作經(jīng)驗正如所示的那樣，在對焦爐壽命提高的貢獻中，由于炭化室接縫、耐火磚氣孔中炭素物質(zhì)的侵入，適應了碳氧化物類復合組織的形成和操作爐齡，特別是開爐初期存在爐體內(nèi)耐火磚構造拘束應力的極小的調(diào)格控制(由于護爐拉條)也是如此。這方面不僅只限于焦爐的炭化室，對于長時間使用耐火材料的對策，除了耐火材料自身之外，爐體設計、操作方法的因素也很大。在焦爐超過20年壽命的情況下，其爐齡的各種經(jīng)驗反映在下一代耐火材料的材質(zhì)上是非常難的工作，這里，對這種極長壽命爐所采取的耐火材料技術方面的措施是有其一定難度的，需要下很大的功夫。作為焦爐炭化室耐火材料的硅磚，包含其經(jīng)濟性，若去除其中的一個難點，可以說是合適的材料，其難點是熱傳導性低。對此，從兩個方面探討了提高其熱導率的對策，一個是與硅磚相比，用熱導率高的耐火磚材質(zhì)更換。有若干個研究機構(如西德的Bergbau-Forschung公司)，從1970年到1980年之間研究了氧化鎂、碳化硅質(zhì)材料轉換的可能性，但都沒有成功。另一個是保持硅磚所具有的特性(體積穩(wěn)定性)，通過添加物質(zhì)使其致密化進一步促進的方法。嘗試了作為添加物的Cu2O、 TiO2、金屬Si等方法，也嘗試了磷酸類的浸漬方法，添加Si3N4方式的作為超致密“super-dense”的硅磚得到較高的評價。添加 SiN4后的組織致密化結構，由于在1000℃燒成時產(chǎn)生氧化膨脹。焦爐心臟部位的炭化室、燃燒室以外也使用大量的耐火材料，其大部分是黏土，我們可以看到在這半個世紀當中黏土的質(zhì)量有很大變化，但是，為代替以往的黏土，從1960年開始，各國在炭化室的入口部位有效的使用了耐熱沖擊性更好的材料(例如，熔融硅質(zhì))。伴隨著上升管內(nèi)附著炭素物質(zhì)的除去后而產(chǎn)生的對內(nèi)襯 損傷效果的措施，近年來，嘗試了熱噴補和新材質(zhì)(涂釉堇青石耐火磚)的使用方法。進一步的是從1970年開始，各公司以附屬焦爐的形式采取了排熱回收方式和環(huán)保措施，設立的CDQ (焦爐干熄焦設備)設備中也使用了耐火材料，主要是高爐爐身上部的黏土耐火磚中使用了類似的物質(zhì)其損傷結構因部位不同而不同，近判定主要損傷為機械摩擦損耗和熱沖擊所造成。焦爐、熱風爐為近代高爐煉鐵中不時缺少的窯爐，作為其功能，前者是干餾煤，后者是產(chǎn)生熱風，兩者完全沒有關系，從附屬于高爐這一點上兩者存在關系，因此，兩者的關系的共同點是：(1) 均為大型窯爐，在高爐大型化中連動;(2) 除部分煤焦油，為完全耐火磚結構;(3) 經(jīng)過長年累月的加熱、冷卻，反復操作;(4) 重要部位使用硅磚。以煉鋼爐耐火材料為中心的硅磚，在1960年以后的重要用途就是應用于這兩種窯爐上。從耐火材料技術角度上看，兩者的關系很深。