干熄焦?fàn)t斜道用耐火磚

干熄焦（簡(jiǎn)稱CDQ）是相對(duì)濕熄焦而言的，是指采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法。干熄焦是一項(xiàng)的環(huán)保和能源再利用工藝技術(shù)，紅焦顯熱的回收對(duì)提高焦炭質(zhì)量、減少環(huán)境污染、節(jié)能降耗具有重要作用和意義，是發(fā)展和改革委員會(huì)制定的十大節(jié)能工程之一。

干熄焦?fàn)t砌體屬于豎爐結(jié)構(gòu)，爐體自上而下分為預(yù)存室、斜道區(qū)和冷卻室。干熄熄焦過程所需的溫度高并且溫度變化大，其中耐火材料所處的操作環(huán)境和形狀結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，特別是斜道區(qū)域用耐火材料所處的條件尤為苛刻。其耐火材料選擇達(dá)不到設(shè)計(jì)和使用年限，損毀嚴(yán)重，迫使干熄爐停產(chǎn)檢修而造成業(yè)主困擾和經(jīng)濟(jì)損失是一大制約因素。國內(nèi)眾多干熄爐均在投產(chǎn)一兩年的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生裂紋、斷裂、損毀而被迫停產(chǎn)檢修。

在系統(tǒng)分析干熄爐耐火材料損壞機(jī)理的基礎(chǔ)上，采用電熔莫來石、紅柱石、高純碳化硅等高純?cè)?，通過復(fù)相改性、強(qiáng)化基質(zhì)、改善制品的微觀結(jié)構(gòu)等措施制備出高致密、高耐磨性、高荷重軟化溫度等優(yōu)良性能的莫來石碳化硅磚。高性價(jià)比莫來石碳化硅的研制成功可替代現(xiàn)有普通莫來石碳化硅磚、氮化硅結(jié)合碳化硅，延長(zhǎng)干熄焦?fàn)t的使用壽命，并取得良好的使用效果。

斜道區(qū)耐火材料的損毀

工作環(huán)境苛刻。斜道區(qū)耐火材料在承受上部耐火砌體載荷的同時(shí)，還需要承受在焦炭自上而下、惰性氣體自下而上運(yùn)動(dòng)過程中的撞擊、磨損，以及氣流及粉塵的沖刷。

溫度波動(dòng)頻繁并且波動(dòng)大。焦炭、循環(huán)砌體及耐火材料的溫度沿著斜道方向連續(xù)波動(dòng)，特別是斜道區(qū)下部耐火磚溫度波動(dòng)在300℃~700℃，耐火磚內(nèi)部產(chǎn)生很大的溫度梯度，致使耐火材料內(nèi)部應(yīng)力聚集，這樣容易造成耐火砌體破裂、剝落。

化學(xué)侵蝕嚴(yán)重。煉焦夾帶的有害介質(zhì)、冷卻產(chǎn)生的還原性氣體、煤灰粉塵、余熱回收工藝的變化等，也是導(dǎo)致耐火材料溶解、侵蝕、損毀的因素。

莫來石碳化硅磚的制備

高性能莫來石碳化硅磚是在系統(tǒng)分析干熄爐耐火材料損壞機(jī)理的基礎(chǔ)上，采用電熔莫來石、紅柱石、高純碳化硅等高純?cè)匣A(chǔ)上，通過引入金屬塑性相、超微細(xì)粉等形成塑性相和SiC復(fù)合結(jié)合新，然后經(jīng)高壓成型、高溫?zé)芍苽涠伞?/p>

為何是莫來石碳化硅磚？

莫來石碳化硅磚切面外觀照片如圖2所示。從照片上可以看出靠近表面形成一層致密層，磚體內(nèi)部靠近表面區(qū)域因金屬塑性相和SiC氧化而形成5~10mm左右的高致密層，內(nèi)部顆粒呈現(xiàn)緊密堆積，無明顯氧化現(xiàn)象。新型剛玉碳化硅復(fù)合磚的這種結(jié)構(gòu)使得材料內(nèi)部的金屬塑性相得以有效保存，形成塑性相結(jié)合，提高材料的韌性，有效緩解耐火磚在使用過程中受到的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。

新型剛玉碳化硅復(fù)合磚的微觀結(jié)構(gòu)可以看到材料顆粒堆積緊密，骨料與基質(zhì)緊密結(jié)合在一起，燒結(jié)非常致密。充填于顆粒間隙的金屬塑性相在材料燒結(jié)過程中起到助熔作用，并利用其界面張力的作用將顆粒料緊緊拉在一起，而且部分反應(yīng)形成復(fù)合相物添加于材料骨料之間，使材料的氣孔率下降、致密性提高，從而提高材料的強(qiáng)度。

從A區(qū)域的能譜分析可以看到主要組分為有Si、C和O元素，還有Al、N等元素。N的發(fā)現(xiàn)證實(shí)金屬塑性相在燒制過程中可能會(huì)原位生成氮化物、氧氮化物及其復(fù)合物，這些新相彌散在顆粒料之間，使得材料結(jié)構(gòu)致密度增加，降低了材料的氣孔率。

新型莫來石碳化硅磚理化性能

從檢測(cè)結(jié)果可以看出，各項(xiàng)性能指標(biāo)均超過普通莫來石碳化硅磚，特別在低的氣孔率、高的荷重軟化溫度基礎(chǔ)上，具有優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性。高純?cè)系倪x擇、金屬塑性相、超微細(xì)粉等復(fù)相改性作用使得制品具有超低的顯氣孔率，僅為12.7%，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求的21%，可大幅提高材料的導(dǎo)熱率、抗侵蝕和耐磨損性能。新型莫來石碳化硅磚與目前市場(chǎng)上普通莫來石碳化硅磚、氮化硅結(jié)合碳化硅相比，具有很高的性價(jià)比。其在干熄焦應(yīng)用可延長(zhǎng)干熄焦?fàn)t的使用壽命，并取得良好的使用效果。

綜上所述，可以得出以下結(jié)論：

一是高性能莫來石碳化硅磚采用電熔莫來石、紅柱石、高純碳化硅等高純?cè)?，并引入金屬硅、超微?xì)粉等對(duì)其進(jìn)行復(fù)相改性、強(qiáng)化基質(zhì)、改善制品的微觀結(jié)構(gòu)等措施制備而成。

二是高性能莫來石碳化硅磚具有超低氣孔率、高致密、高耐磨性、高荷重軟化溫度、高熱震穩(wěn)定性等優(yōu)良性能。

三是莫來石碳化硅磚具有很高的性價(jià)比，可代替目前市場(chǎng)上普通莫來石碳化硅磚、氮化硅結(jié)合碳化硅應(yīng)用于干熄焦?fàn)t，并取得良好的使用效果。鄭州榮盛本著對(duì)客戶負(fù)責(zé)任的原則，嚴(yán)格控制鎂砂原料的高純度標(biāo)準(zhǔn)，確保生產(chǎn)的鎂碳磚能夠具有良好的耐高溫性能，抗渣能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)客戶實(shí)際鍋爐的運(yùn)行溫度，產(chǎn)品質(zhì)量更是受到了廣大新老用戶的一直好評(píng)和支持，歡迎大家來電咨詢和選購，榮盛耐材將本著誠摯的服務(wù)態(tài)度向您提供的鍋爐改造和建設(shè)方案。