7_63m焦炉主要耐火材料简评[1]

燃料与化工

Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ

Ｊａｎ２００８Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１

马钢公司引进的２×７０孔７．６３ｍ焦炉是德国伍德公司开发的分段加热与废气循环相结合的复热式特大容积焦炉，年产干全焦２１３万ｔ／ａ，基本设计由伍德公司提供，中冶焦耐公司进行详细设计。

１主要耐火材料的品种与数量

１座７．６３ｍ焦炉的各种耐火材料达３万ｔ，异型砖达１１００余种，根据焦炉各部位的不同工况，分别选用硅砖、半硅砖、粘土砖、高铝隔热砖、硅线石砖、红砖和浇注块等种类的耐火材料砌筑，见表１。

２主要耐火材料的质量及检验、验收

２．１主要耐火材料的质量要求

在伍德公司的基本设计中，７．６３ｍ焦炉主要耐火材料采用德国标准（ＤＩＮ标准），中冶焦耐公司转化设计时参考中国标准将硅砖、半硅砖的指标增加了一项体积密度，其他未作改变。

７．６３ｍ焦炉主要耐火材料简评

韩冬（中冶焦耐工程技术有限公司，鞍山１１４００２）

杨建华（马钢股份有限公司煤焦化公司，马鞍山２４３０６９）

摘要：介绍了７．６３ｍ焦炉主要耐火材料的品种、数量、材质及各种砖型的验收技术条件，同时还对半硅砖、硅线石砖、硅火泥、格子砖等的应用问题进行了深入的讨论。７．６３ｍ焦炉炉体密封性好，但异型砖多，有些砖的成品率极低，复杂的炉体结构对焦炉生产操作和寿命是否有影响还需进一步的实践验证。

关键词：７．６３ｍ焦炉耐火材料材质技术条件

中图分类号：ＴＱ１７５．７１文献标识码：Ｂ

ＢｒｉｅｆＲｅｖｉｅｗｏｎＭａｉｎＲｅｆｒａｃｔｏｒｙｆｏｒ７．６３ｍＣｏｋｅＯｖｅｎ

ＨａｎＤｏｎｇ（ＡＣＲＥＣｏｋｉｎｇａｎｄＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏｒｐ．，Ａｎｓｈａｎ１１４００２，Ｃｈｉｎａ）

ＹａｎｇＪｉａｎｈｕａ（ＴｈｅＣｏａｌａｎｄＣｏｋｉｎｇＣｏｍｐａｎｙｏｆＭａｓｔｅｅｌ，Ｍａ′ａｎｓｈａｎ２４３０６９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｋｉｎｄ，ｑｕａｎｔｉｔｙ，ｍａｔｅｒｉａｌｑｕａｌｉｔｙａｎｄａｃｃｅｐｔａｎｃｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｋｉｎｄｓｏｆｂｒｉｃｋｓｈａｐｅｓｏｆｍａｉｎｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｆｏｒ７．６３ｍｃｏｋｅｏｖｅｎａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｓｓｕｅｓｏｆｓｅ－ｍｉ－ｓｉｌｉｃａｂｒｉｃｋ，ｓｉｌｉｍａｎｉｔｅｂｒｉｃｋ，ｓｉｌｉｃａｍｏｒｔａｒａｎｄｃｈｅｃｋｂｒｉｃｋａｒｅｄｅｅｐｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｓｅａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆ７．６３ｍｃｏｋｅｏｖｅｎｉｓｇｏｏｄ，ｂｕｔｍｏｒｅｓｈａｐｅｂｒｉｃｋｓａｒｅｕｓｅｄ，ｔｈｅｆｉｎｉｓｈｅｄｐｒｏｄｕｃｔｒａｔｅｏｆｓｏｍｅｂｒｉｃｋｓａｒｅｒａｔｈｅｒｌｏｗ，ｉｆｔｈｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｏｖｅｎｐｒｏｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｈｉｃｈｈａｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｃｏｋｅｏｖｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｓｈｏｕｌｄｂｅｆｕｒｔｈｅｒｐｒｏｖｅｄｂｙｐｒａｃｔｉｃｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：７．６３ｍｃｏｋｅｏｖｅｎＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＭａｔｅｒｉａｌｑｕａｌｉｔｙＴｅｃｈｎｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎ

收稿日期：２００７－１１－０１

作者简介：韩冬（１９６２－），男，高级工程师

表１１×７０孔７．６３ｍ焦炉主要用耐火材料

序号材料名称用量／ｔ１异型硅砖ＫＮ（蓄热室、斜道、炉顶）１００４１．０２异型硅砖ＫＤ（炉墙）４８００．０３异型硅砖ＫＳ（炭化室底）２０５．０４标准型硅砖４５９．０５硅火泥１８７０．０６异型半硅砖Ｅ６５７３１８．０７半硅格子砖Ｅ７０－２１３２２．０８异型粘土砖ＫＡ－４０２３４．０９粘土格子砖ＡＷ８１１．０１０粘土格子砖ＫＡ４０－２１００３．０１１异型硅线石砖ＯＴ－６０２１０．０１２标准型粘土砖１５００．０１３粘土火泥１３００．０

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燃料与化工Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ

２００８年１月第３９卷第１期２．２

质量检验与验收

由于耐火材料品种多、批量大且每种耐火材料

又有很多指标，为了既保证工程质量，又满足工程进度，同时还要减少检验费用，使检验、验收具有可操作性，我们对主要耐火材料确定了验收技术条件：

（１）耐火材料生产厂家必须严格按照合同要求组织生产、检验并出具质保书。

（２）将主要耐火材料的质量指标分为主要指标、次要指标、参考指标三类，作为验收检验条件，规定如下：

ａ）主要指标不得低于设计值，为退货指标；ｂ）次要指标原则上不低于设计值，为让步接受指标；

ｃ）参考指标原则上不低于设计值，仅参考不作为考核指标。

（３）外形尺寸及外观仍按ＤＩＮ标准验收。２．３主要耐火材料的验收技术条件

硅砖、半硅砖、粘土砖及硅线石砖验收技术条件见表２～表７。

３问题讨论

３．１

关于半硅砖

半硅砖是指ＳｉＯ２含量大于６５％的铝硅质耐火制品，一般用含石英砂的耐火粘土、叶蜡石以及耐

火粘土或者高岭土选矿的尾矿作原料。半硅砖受热后的膨胀性不太大，这种微量的膨胀特质有利于提高砌体的整体性。半硅砖可减弱熔渣对砌体侵蚀作用，当高温熔渣与砖表面接触后，在砖的表面产生一层粘度较大的釉状物质，可阻止熔渣继续向砖内渗透，形成一层保护层，从而提高了砖的抗侵蚀能力。

半硅砖用于焦炉蓄热室中下部，采用半硅砖的

表２

硅砖验收技术条件

性能

ＫＮＫＤ

ＫＳ

蓄热室、斜道、炉顶炉墙炭化室底

化学成分／％ＳｉＯ２（主要）

≥９４．５≥９５．０Ａｌ２Ｏ３（参考）

≤２．０≤１．５Ｆｅ２Ｏ３（参考）

≤１．０≤１．０ＣａＯ（次要）≤３．０≤３．０Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（参考）残余石英含量（参考）／％

粗晶体原料

共同协商≤２．０常温耐压强度（次要）／ＭＰａ≥２８≥３５≥４５显气孔率（主要）／％≤２４．５≤２２．０≤２２．０

荷重软化点

开始温度（Ｔ０．６）（主要）／℃≥１６４０

≥１６５０

压缩蠕变率［１４００℃×Ｚ２５］（参考）／％≤０．３５

耐火度（次要）／％≥１６８０－－体积密度（参考）／ｇ・ｃｍ－３

≥１．７８

≥１．８１≥１．８３注：１）因硅砖量比较大，以３００￣６００ｔ为１个取样批次；

２）因为没有相应的检验方法和仪器，取消了设计采用的ＤＩＮ

标准中的磨损指标。

≤０．３５

≤０．３５

表３

Ｅ７０、Ｅ６５半硅砖验收技术条件

性能

Ｅ７０－１Ｅ７０－２Ｅ６５－１Ｅ６５－２

格子砖、蓄热室、炉顶ＳｉＯ２（主要）／％

≥７０≥６５显气孔率（主要）／％≤２３≤２１≤２５≤２２常温耐压强度（次要）／Ｎ・ｍｍ－２≥２５≥４０≥２０≥３５

荷重软化点（ＤＦＢ）开始

温度ｔａ（主要）／℃≥１３５０

≥１３５０≥１３２０耐火度ＳＫ（次要）≥１５８０－压缩蠕变（参考抽检）［Ｚ２５］／％指相对线变化率≤０．２５

体积密度（参考）／ｇ・ｃｍ－３

≥２．００≥２．００≥２．００≥２．００酸溶解度（ＳＬ）（参考）／％≤５热震９５０℃水冷（参考）热震循环最小次数≥７注：１）３００￣６００ｔ为１个取样批次；

２）格子砖测耐火度（≥１５８０℃）替代常温耐压强度。

表４

Ｅ２－Ｆ、ＡＴ１２５０半硅砖验收技术条件

性能Ｅ２－ＦＡＴ１２５０耐火度（次要）／℃≥１５８０≥１５８０荷重软化（主要）开始温度（Ｔ０．６）／℃

≥１３５０

≥１３２０

体积密度（参考）／ｇ・ｃｍ－３≥２．０≥２．０常温耐压强度（次要）／ＭＰａ≥４０≥４５显气孔率（主要）／％≤２１≤２０可逆热膨胀率（参考）１０００℃／％￣０．６５％￣０．７％

ＳｉＯ２≥７０％Ａｌ２Ｏ３≥２２％Ｆｅ２Ｏ３≤２．５％Ｆｅ２Ｏ３≤２．５％Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ≤１．７％Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ≤１．７％

注：取样批次：３００￣６００ｔ为１个批次。

化学成分／％

主要次要参考表５

ＫＡ４０粘土砖验收技术条件

性能

Ａｌ２Ｏ３（主要）／％≥４０Ｆｅ２Ｏ３（参考）／％

≤２．０Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（参考）／％≤１．０显气孔率（主要）／％

≥２０常温耐压强度（次要）／ＭＰａ

≥３５荷重软化点（主要）开始温度／℃≥１３５０耐火度（参考）／℃

≥１７１０

压缩蠕变率（参考）［１１５０℃×Ｚ２５］相对线变化率／％

≤０．２５

体积密度（次要）／ｇ・ｃｍ－３

≥２．１

热震性９５０℃水冷（参考）／次

热震循环最小次数≥７

注：取样批次：３００ｔ为１个批次。

ＫＡ４０

蓄热室、燃烧室头部

７