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干熄焦用莫來石粘土磚AM類&BM類

針對干熄焦爐體的損壞情況，綜合目前國內(nèi)干熄焦生產(chǎn)過程中存在的各種問題，發(fā)現(xiàn)干熄焦爐體主要的損壞部位是斜道區(qū)牛腿磚。易損部位的損毀機理如下。

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干熄焦爐斜道區(qū)用耐火材料的損毀機理

　　針對干熄焦爐體的損壞情況，綜合目前國內(nèi)干熄焦生產(chǎn)過程中存在的各種問題，發(fā)現(xiàn)干熄焦爐體主要的損壞部位是斜道區(qū)牛腿磚。易損部位的損毀機理如下。

1 結(jié)構(gòu)原因

　　盧一國等人通過理論計算與分析指出，斜道區(qū)耐材損壞以結(jié)構(gòu)應(yīng)力為主。斜道牛腿受上部環(huán)梁、環(huán)形風(fēng)道自重的壓力，焦炭向下移動的摩擦力、向上的循環(huán)氣體夾帶焦粉的沖刷力和材料本身膨脹、收縮的內(nèi)力作用。爐體升溫時，環(huán)形風(fēng)道和環(huán)梁沿直徑方向向外膨脹，而牛腿膨脹向爐心變化，形成剪切力;由于焦炭和循環(huán)氣體溫度變化，在無外力作用下環(huán)梁的直徑基本不變，只是環(huán)梁的磚縫被拉開。焦炭、循環(huán)氣體及耐火材料的溫度沿斜道高度連續(xù)變化，特別是斜道區(qū)下部溫度在300~700℃之間變化，會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，從而造成耐火材料的拉裂、剝落等。牛腿冷收縮時受到上部砌體的壓力使其頭部磚被拉斷，同時受焦炭和循環(huán)氣體溫度變化的影響使磚龜裂、剝蝕而損壞。

2 化學(xué)侵蝕原因

　　在受到結(jié)構(gòu)應(yīng)力損毀的同時，爐內(nèi)介質(zhì)對耐火材料產(chǎn)生化學(xué)作用，主要包括以下幾個方面：

　　(1)循環(huán)氣體中的CO在300~600℃范圍內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(2CO→CO₂+C)，分離出的游離碳對耐火材料有侵蝕作用，會造成耐火磚砌體破裂或完全損壞。

　　(2)國產(chǎn)的莫來石磚和碳化硅磚一般都含有Fe2O3，內(nèi)襯磚高溫狀態(tài)下長期經(jīng)受CO、H2等氣體的侵蝕，在強還原性氣氛下極易與Fe2O3反應(yīng)。反應(yīng)方程式為：

　　3CO+Fe₂O₃→2Fe+3CO₂

　　H2+Fe₂O₃→3H₂O+2Fe。

　　生成的CO₂(g)、H₂O(g)與灼熱的焦炭在高溫狀態(tài)下又生成強還原性氣體CO、H₂，進一步加速游離碳的生成。

　　(3)堿侵蝕。烏克蘭在對干熄焦內(nèi)襯磚的研究中發(fā)現(xiàn)，焦炭表面富集一定的堿金屬，在750℃以上可產(chǎn)生少量的鉀鈉或鉀鹽鈉鹽的蒸氣，它們會分解莫來石晶相結(jié)構(gòu)形成松脆質(zhì)結(jié)構(gòu)的六方鉀鈉霞石等低熔物，致使制品表層呈層狀脫落，在焦炭、氣流的作用下磨損加速。

　　(4)各種有害介質(zhì)與爐襯材料發(fā)生化學(xué)作用導(dǎo)致的化學(xué)侵蝕損毀。

理化指標

BM類磚主要理化性能指標要求

項目	指標
Al₂0₃，%≥	55
Fe₂0₃，≤	1.3
耐火度，°C ≥	1770
常溫耐壓強度，MPa ≥	85
體積密度，g/cm³≥	2.4
顯氣孔率，% ≤	19
荷重軟化溫度(O. 2MPa, T₂)，°C ≥	1500
高溫抗折強度，MPa 1100°C * 0. 5h ≥	20
重?zé)€變化，% 1300°C * 2h	+0.1~-0.5
常溫耐壓強度，MPa ≥	85
熱震穩(wěn)定性(1100°C水冷)，次 ≥	10
耐磨性≤CC	12

AM類磚主要理化指標

項目	指標
Al₂0₃，%≥	55
Fe₂0₃，≤	1.3
耐火度，°C ≥	1770
常溫耐壓強度，MPa ≥	60
體積密度，g/cm³≥	2.35
顯氣孔率，% ≤	120
荷重軟化溫度(O. 2MPa, T₂)，°C ≥	1500
高溫抗折強度，MPa 1100°C * 0. 5h ≥	15
熱震穩(wěn)定性(1100°C水冷)，次 ≥	25
重?zé)€變化，% 1300°C * 2h	+0.1~-0.5