碳素焙烧炉用粘土质耐火砖及特点

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碳素热工及窑炉资料

g.
h. i.
镁铝砖：其耐火度很高达2130度，荷重软化点和热稳定性都
刚玉砖：以电熔刚玉砂或工业氧化铝为原料 , 加入1％下的碳化硅耐火制品：用粘土作结合剂的碳化硅制品，其组成变
比镁砖好。
氧化钛，在1600-1800 ℃烧结而成，使用温度在1800℃以下。
化甚大。根据使用要求，粘土结合剂用量在 5-20％，可以外加高铝矾土，工业氧化铝等。 3. 砌窑用的耐火混凝土 4. 砌窑用的隔热材料
第七章
隧道窑
本章学习目的在于通过间歇窑倒焰窑和连续窑环式多室焙烧炉、隧道窑比较，进一步了解和掌握碳素工业窑炉的共性与个性特点。根据实际工况运用热工原理知识，培养
发现和解决高温工程问题的基本技能。
1
7.1 合理的烧成制度
无论设计或操作隧道窑，都要符合工艺要求，保证优质，高产，低热耗和满足工厂技术经济指标等。一、分类隧道窑有各种不同的分类方法，大致归纳为： 1．按照烧成温度的高低可分为：（1）低温隧道窑(1000~1350℃)；（2）中温隧道窑(1350~1550℃)；（3）高温隧道窑(1550~1750℃)；（4）超高温隧道窑(1750~1950℃)。
2
2．按照烧成品种可分为：（1）耐火材料隧道窑；
（2）陶瓷隧道窑；（3）红砖隧道窑。 3．按热源可分为：（1）火焰隧道窑；（2）电热隧道窑。 4．按火焰是否进入隧道可分为：（1）明焰隧道窑；（2）隔焰隧道窑；（3）半隔焰隧道窑。
3
5．按窑内运输设备可分为：（1）车式隧道窑；
（2）推板隧道窑；
中的物理化学过程的进行。
4．全窑应有一个合理的压力制度，以确保温度制度和气氛制度的实现。同一种制品可在较高的温度下和较短的时间内烧成，也可以在较低的温度下和较长的时间内烧成。

碳素热工及窑炉资料

d. 灰缝(砖缝)越小，窑墙使用寿命越长。
19
（2）窑顶
窑顶的作用与窑墙相似，但窑顶支撑在窑墙上，且在较为恶劣的条件下操作，因此，除了必须耐高温，积散热小及具有一定的机械强度外，还必须具备： 1) 2) 3) 结构好，不漏气，坚固耐用，重量小，减轻窑墙负荷，横推力小，少用钢材，
4)
尽量减少窑内气体分层。
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2．按照烧成品种可分为：（1）耐火材料隧道窑；
（2）陶瓷隧道窑；（3）红砖隧道窑。 3．按热源可分为：（1）火焰隧道窑；（2）电热隧道窑。 4．按火焰是否进入隧道可分为：（1）明焰隧道窑；（2）隔焰隧道窑；（3）半隔焰隧道窑。
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5．按窑内运输设备可分为：（1）车式隧道窑；
（2）推板隧道窑；
第七章
隧道窑
本章学习目的在于通过间歇窑倒焰窑和连续窑环式多室焙烧炉、隧道窑比较，进一步了解和掌握碳素工业窑炉的共性与个性特点。根据实际工况运用热工原理知识，培养
发现和解决高温工程问题的基本技能。
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7.1 合理的烧成制度
无论设计或操作隧道窑，都要符合工艺要求，保证优质，高产，低热耗和满足工厂技术经济指标等。一、分类隧道窑有各种不同的分类方法，大致归纳为： 1．按照烧成温度的高低可分为：（1）低温隧道窑(1000~1350℃)；（2）中温隧道窑(1350~1550℃)；（3）高温隧道窑(1550~1750℃)；（4）超高温隧道窑(1750~1950℃)。
在1400－1600℃。 d. e. 硅砖：属酸性耐火材料，荷重软化开始温度高，一般在 1620 镁砖：是碱性耐火材料，耐火度甚高，一般超过 2000 ℃，
度以上，热稳定性差。
荷重软化点低，1500度就开始软化，热稳定性不好。

炭素焙烧炉横墙开裂原因与对策分析

炭素焙烧炉横墙开裂原因与对策分析摘要：为了保障炭素焙烧炉的安全稳定运行，文章针对横墙开裂的原因和对策进行研究，首先简单分析了炭素焙烧炉横墙开裂的基本现象，并从炭素焙烧炉特有热工方式、火道墙变形、横墙砖缝无互锁的设计以及耐火材料品质等方面分析了横墙开裂原因。

最后，文章结合上述几个开裂原因，从选用优质耐火材料、焙烧炉横墙砌筑以及优化焙烧炉横墙及相关部位的设计等方面提出了解决对策，为炭素焙烧炉横墙开裂问题的解决提供参考。

关键词：炭素焙烧炉；横墙开裂；原因与对策1、焙烧炉横墙开裂现象对某企业焙烧炉横墙仔细观察发现，横墙开裂有多种样式存在：①有在料箱横墙内伸缩缝处拉开的；②有在料箱角缝处开裂的；③有在火道墙中心线对应横墙位置开裂的；④还有上述多种开裂形式并存的混合式开裂的情况等。

当然，伴随着局域横墙开裂，横墙其它部位同时也会出现部分伸缩缝缩小甚至消失和个别横墙过风口与火道墙过风口产生错位等现象，这些现象应属于横墙开裂的伴生现象，会或多或少的改变料箱宽度和过风口截面。

2、横墙开裂原因分析2.1与环式炭素焙烧炉特有热工方式有关环式炭素焙烧炉是通过火道墙对料箱内炭素制品进行间接预热、加热、焙烧以及冷却的热工设备。

环式炭素焙烧炉在每个生产周期中都会经历升温、保温和冷却三个阶段，在不同的热工阶段，横墙会有不同的热胀冷缩表现。

由于炭素焙烧炉是属非稳态间接传热的热工设备，因此在升温阶段，镶嵌上下游火道墙的横墙小局域首先升温，而料箱内横墙段滞后升温，此时镶嵌火道墙的横墙部分会产生向两侧横墙的热膨胀又由于横墙内镶嵌有多条火道墙，因此横墙内部会出现多个小局域的方向不同的热膨胀。

边料箱温度低于中间料箱的温度。

因此，中部横墙要向两侧低温区横墙产生热膨胀及热应力，最终形成横墙的位移。

焙烧炉在保温和冷却阶段，无论鼓风架还是冷却架鼓入的冷空气，会使火道对应的横墙段降温相对较快，而料箱对应的横墙段降温较慢（因料箱物料多，热焓大，且有填充料密封，散热差），这样在每个火道对应横墙段与相邻料箱对应的横墙段的小局域范围都会出现温差，料箱处横墙因温度高有向火道处横墙冷缩的热力学运动，会引起料箱处横墙伸缩缝加大的趋势。

碳素焙烧炉的介绍

碳素焙烧炉的新老产品对比介绍碳素焙烧炉是将高压成形后的各种碳素制品，在隔绝空气的条件下按规定的焙烧温度进行间接加热，从而达到改善制品的导电、导热性能，提高制品强度的一种热工设备。

碳素焙烧炉按其结构划分为炉底、侧墙、火道墙、横墙、炉顶和烟道。

国内外通常使用的炭素焙烧炉有两种形式,即敞开式环式焙烧炉和有盖式焙烧炉。

这两种焙烧炉主要用于铝用炭素阳极与阴极焙烧和炼钢电极焙烧。

目前,我国铝用炭素阳极焙烧均采用敞开式环式焙烧炉。

生产实践表明焙烧炉的热利用率和热损失约各占一半,每吨炭素阳极成品的燃料消耗一般在2.4GJ/t~3.2GJ/t(约折合一般重油60kg/t~80kg/t)。

目前国际上有些发达国家的先进焙烧炉在阳极原料要求十分苛刻和沥青被完全燃烧(新技术)的条件下,燃料消耗可以降到1.8GJ/t~1.9GJ/的重油。

因此,降低铝用炭素阳极焙烧炉的燃料消耗,一直是炭素行业长期探索和研究的重大课题。

多年来,国内外在炭素焙烧炉节能降耗方面,针对炉体结构、焙烧工艺和燃料燃烧等进行了大量的研究工作,尚没有注意到焙烧炉的辅助设备对能耗的影响。

目前,我国绝大多数炭素企业使用的焙烧炉是上世纪九十年代末开发的,炉面配置的辅助设备沿用了传统的铸铁圈/铸铁盖/铁皮盖、重油燃烧器座、气体燃烧器、热电偶架、测温测压架和测负压架,而材质均为普通铸铁和普通钢材,设备笨重简陋,而且功能是配合测温仪表、测压仪表和控制系统来完成对炉温和能源输入的测量控制。

由于焙烧炉与炉面辅助设备接口直径过大,导致炉面温度高,损失了大量的热能,增加了燃料消耗;同时,由于辅助设备结构和材质有较大的缺陷,致使产品使用寿命短且操作劳动强度大。

因此,必须研发一组新型炭素焙烧炉炉面接口测控组件,解决上述存在的各种缺陷,提高企业的经济效益和社会效益。

新型炭素焙烧炉炉面接口测控组件由炉口变径盖、配套座、平口塞、新型燃烧器、新型热电偶支架、新型测温测压探头、新型负压探头组成。

炭素材料生产窑炉用耐火材料

炭素材料生产窑炉用耐火材料耐火材料砌筑炭素原料煅烧炉、焙烧炉和石墨化炉所用的耐火材料。

原料煅烧炉用耐火材料该炉采用煤气或重油作燃料，工作温度为1200～罐式炉用耐火材料该炉炉型分为顺流式(图1)和逆流式两种。

罐式炉是由炉体尺寸相同的煅烧罐组合而成，每4个罐为一组，每座炉子有2～6组煅烧罐。

罐式炉罐体及火道的工作层一般采用硅砖砌筑。

罐体工作层外侧和火道砌体、蓄热室及烟道等部位的工作层采用粘土砖砌筑。

其外墙全部用红砖砌筑，用金属框架和拉杆紧固炉体。

罐式炉的使用寿命一般约为8a。

回转窑用耐火材料该窑筒体内衬一般采用高铝砖或磷酸高铝质不烧砖砌筑。

窑头和窑尾安装密封罩，防止冷空气吸入，以减少氧化损失，罩的内衬一般用粘土砖砌筑。

回转窑的使用寿命一般为200～300d；如窑内衬非工作层采用轻质耐火浇注料浇灌，工作层则用Al2O3含量为75％的高铝质耐火浇注料，其整体性好、强度高、抗磨损，因而使用寿命优于砖砌的，寿命可达1a。

耐火材料耐火材料石墨化炉用耐火材料该炉种类较多，应用较广的是结构简单的电阻炉，常用炉型为艾奇逊式石墨化炉(图3)。

它由炉头、炉体(炉床)及供电系统组成。

炉体呈长条形，炉体两端为炉头，其底、顶和侧墙用粘土砖砌筑，内墙用石墨块外墙用碳块砌筑，当安装完电极后，用石墨粉填充密实，以防止电极氧化，并起密封和保温作用。

炉底用粘土砖砌筑，两侧墙用粘土砖砌筑，也可用耐火浇注料预制块作为活动墙。

石墨化炉的使用寿命，即炉头的寿命约为20次。

耐火材料参考书目李圣华，炭和石墨制品(下册)，冶金工业出版社，北京1984。

碳素焙烧炉的发展及应用

碳素焙烧炉的发展及应用环视焙烧炉是生产碳素制品最关键的大型热工炉窑设备，对一个预焙阳极生产厂而言，环式焙烧炉的基建投资占整个碳素厂总投资的50%～60%，而且焙烧炉设计及技术的先进性对产品的质量单位投资的产能、能耗及能源综合利用、炉子寿命、产品生产成本都有很大的影响，焙烧炉火道墙结构的设计，材质的选择和施工工艺是设计焙烧炉最关键的技术。

碳素生产企业环式焙烧炉火道墙采用砖砌结构，由轻质耐火砖、粘土耐火砖、异型耐火砖砌筑而成。

根据焙烧炉火道墙尺寸的不同，每条火道墙重约7～9吨，砖层多打40层。

在生产过程中，依照工艺要求反复地升降温（1250℃～1300℃），降温（20℃～30℃），每次装、出炉时，天车夹具、碳素产品都不可避免地会碰撞到火道墙上，这样火道墙就会发生变形，变形达到一定程度，就必须拆除重砌。

火道墙主要损坏形式：传统工艺采用耐火砖加耐火泥浆砌筑，采用了卧缝打灰、立缝不打灰的砌筑工艺，这样会出现砖缝泥浆脱落，影响了火道墙的整体结构强度。

由于砌砖更多的注重了火道墙的牢固性，但忽视了火焰的流向，不可避免地出现温度死角，对产品的均匀性造成影响。

在生产过程中由于产生不均匀热膨胀以及频繁升降温和装出焙烧品的撞击，造成火道墙变形，继而火焰不走正道→温度死角→温差变大→炉箱变形等恶性循环，能耗增大，降低炉体寿命，出现频繁中小修。

目前国内碳素焙烧炉的设计是50年代从国外引进的技术，火道墙采用砖砌筑结构，经历了半个世纪，并为大多数碳素厂所采用。

随着生产实践的进一步深入，该技术的一些技术问题也逐渐暴露出来。

（1）边火道墙向外突出或整体倾斜，使料箱变窄，装出炉困难；（2）中间火道向内外凹陷，使火道变窄，影响热流气体的流动和燃烧效果；（3）火道墙裂缝严重，导致漏风漏料，影响产品质量，增大热能损耗，破损比较严重的火道墙必须进行中修、大修，由于火道墙是由小块耐火砖砌筑而成，拆除一条火道墙大约需要7～8小时，重新砌筑需24小时左右，拆除并重砌一条火道墙就必须搬运近17吨的材料，这不仅给修炉工作带来困难，而且给车间的正常生产增加难度。

碳素煅烧炉用耐火材料

碳素煅烧炉用耐火材料
碳素煅烧炉是碳素材料的热处理设备，有回转式和蒸罐式两种。

两种炉型用耐火材料的选用也有所不同。

蒸罐式煅烧炉是是通过火道内燃烧的方式，对炭素材料间接加热的一种煅烧炉。

火道的内衬用热传导性好、荷重软化点高的硅砖。

而煅烧罐式炉是热交换方式的炉子。

交换炉的内衬用高铝格子砖进行热量交换，内衬材料选用气孔低的特种粘土砖，燃烧口要选用耐磨浇注料。

电极焙烧炉是多室焙烧炉。

焙烧炉底部由于承受上部重量荷载和高温侵袭，在选用特种黏土砖做内衬，一般的黏土砖不行。

碳素煅烧炉是将炭素材料在隔绝空气下进行热处理的设备。

热处理这一工序能让炭素材料获得更好的抗氧化和抗侵蚀能力。

炭素锻烧用的蒸罐式煅烧炉是由4个为1组小煅烧罐组成，蒸罐式煅烧炉是充分利用碳素材料在煅烧过程中补充部分炉煤气，在火道内燃烧，煅烧时火道温度1300-1380℃。

煅烧罐火道的砌用硅砖要经受高温作用，还要受到装、出炭素材料对罐壁的撞击，而且还要受燃烧气体的冲刷和熔渣的严重侵蚀。

由于使用条件的原因，煅烧罐及火道的内衬材料选用硅砖砌筑。

燃烧口上由于温度较高，使用高铝砖砌筑，炉底部位用红砖、轻质保温砖。

碳素煅烧炉用耐材的选用主要是以荷重软化高的黏土砖、耐高温的硅砖、轻质保温砖、耐磨浇注料为主。

耐火砖、隔热砖、莫来石砖、粘土砖、隔热泥浆、浇注料技术性能指标和技术要求

耐火砖、隔热砖、莫来石砖、粘土砖、隔热泥浆和浇注料技术性能要求第一章、技术性能要求1、干熄炉与一次除尘器耐材的砌筑特点：1.1干熄炉砌体属于竖窑式结构，中下部是处于正压状态的圆筒形直立砌体。

1.2炉体自上而下可分为预存室、斜道区和冷却室。

1.3预存室的上部是锥顶区，因装焦前后温度有波动，耐火砖的损毁原因主要是装入焦炭时的高温剥落以及来自预存室衬砖的热膨胀造成的上涨挤压，所以炉口耐火砖要求有较好的高温抗折强度和热震稳定性。

1.4炉口工作层采用B级莫来石—碳化硅砖，其余为干熄焦用粘土砖和高强隔热耐火砖。

1.5预存室下部是环形气道，可分为内墙及环形通道外墙两重圆环砌体。

1.6内墙要承受装入焦炭的冲击力和磨擦，还要防止预存室与环形气道的流体压差窜漏，因而采用高强度耐磨砖—A级莫来石粘土砖。

1.7斜道区的砖逐层悬挑承托上部气体的荷重，并且是逐层改变气道深度的砖砌体。

1.8温度频繁波动、热惰性气流和焦炭粉尘激烈冲刷，还受上环形烟道进入的燃烧空气影响，该部位的损坏原因主要是由于温度变化而形成的热应力以及耐火材料的不均匀负荷造成的高温机械剥落，以热震损坏为主。

1.9对内层砖的热震性、抗磨损和抗折强度要求都很高。

该部位采用高档次莫来石－碳化硅特制砖。

1.10冷却室虽结构简单，是一个圆筒形，但它的内壁要承受焦炭冲击磨损、循环冷却气体的冲刷以及上部耐火衬体的压力。

1.11冷却室的损毁以机械磨损及化学腐蚀为主。

冷却段用砖采用耐急冷急热性好且高强耐磨的B级莫来石粘土砖。

1.12一次除尘器由于产生较大的气流冲刷，侧墙及底部经常受到焦炭粉尘的冲击，采用干熄焦专用致密耐磨粘土砖，拱顶因除尘器跨度大，温度高且波动大，采用高强耐磨干熄焦专用莫来石砖。

2、B级莫来石－碳化硅砖（ＢT类砖）：2.1 BT类砖主要理化性能指标：2.2莫来石－碳化硅特制AT类砖主要理化性能指标：2.3 A类干熄焦专用莫来石砖（AM类砖）主要理化指标：2.4 B类干熄焦专用莫来石砖（BM）主要理化性能指标：2.5干熄焦用致密粘土砖（Ｎ53）主要理化指标：2.6干熄焦用粘土砖（Ｎ3）主要性能指标：2.7隔热砖（B1、B2、C1、隔热碎砖）性能指标基本：2.8耐火砖火泥主要性能指标：2.9隔热泥浆主要理化指标：3、浇注料：4、耐火纤维理化指标：4.1耐火纤维棉（BF-090）：4.1.1导热系数（平均温度600℃）：≤0.17W/（m.K）；4.1.2粒度大于212μm的颗粒含有率：≤25%；4.1.3加热收缩率(900℃×8h):≤3%；4.1.4化学成分:⑴、Al2O3:≥35%⑵、Al2O3+SiO2:≥85%；4.2耐火纤维棉（BF-110）：4.2.1导热系数（平均温度600℃）：≤0.17W/（m.K）；4.2.2粒度大于212μm的颗粒含有率：≤25%；4.2.3加热收缩率(1100℃×8h):≤3%；4.2.4化学成分:⑴、Al2O3:≥44%；⑵、Al2O3+SiO2:≥97%；4.3耐火纤维毡（CB-090-2）：4.3.1体积密度：≥115kg/m3；4.3.2导热系数（平均温度600℃）：≤0.19W/（m.K）；4.3.3粒度大于212μm的颗粒含有率：≤25%；4.3.4加热收缩率(900℃×8h):≤3%；4.3.5化学成分:⑴、Al2O3:≥35%⑵、Al2O3+SiO2:≥85%；4.4耐火纤维毯（CB-110-2）：4.4.1体积密度：≥115kg/m3；4.4.2导热系数（平均温度600℃）：≤0.19W/（m.K）；4.4.3粒度大于212μm的颗粒含有率：≤25%；4.4.4加热收缩率(1100℃×8h):≤3%；4.4.5化学成分:⑴、Al2O3:≥44%；⑵、Al2O3+SiO2:≥97%；4.5耐火纤维纸：4.5.1安全使用温度：1200℃；4.5.2体积密度：≥250kg/m3；4.5.3导热系数（平均温度600℃）：≤0.17W/（m.K）；4.5.4粒度大于212μm的颗粒含有率：≤25%；4.5.5烧损率：≤7%；4.6纤维绳（CB-120）：4.6.1体积密度：≥250kg/m3；4.6.2安全使用温度：1250℃；4.6.3化学成分：Al2O3+SiO2:≥72%；4.6.4增强材料：与铝镍合金601相当；4.6.5散粒含有率：≤40%；5、干熄焦定型砖外形尺寸的要求：5.1各种耐火砖型主要尺寸的允许偏差如下表：5.2各种耐火砖型的外形规格要求见下表：5.3各种隔热砖型主要尺寸的允许偏差如下表：5.4各种隔热砖型的外形规格要求见下表：第二章、执行标准和规定1、GB/T7321—2017定型耐火制品试样制备方法。

7碳素热工及窑炉

温度较比内壁低。 b.窑墙应具备条件：
a.
b. c.
能耐高温
具有一定的强度能保温，使向外界散失的热量小。
‹#›
c.窑墙砌筑时注意事项： a. 为了砌筑的方便和外形的整齐，窑墙厚度变化不要太多。
b. 各层材科的厚度应为砖长或砖宽的整倍数，而窑墙的高
度应为砖厚的整倍数，使砌筑时尽量不砍砖。 c. 各种砖的规格一般是：耐火砖及轻质砖：长230毫米，宽113毫米，高65毫米，红砖：长240毫米，宽120毫米，高53 毫米。砌筑时还要考虑砖缝厚度。
这就叫集中布置燃烧室。也可以用近10对或更多的燃烧室，这
就叫分散布置燃烧室。集中布置易于操作和自动调节，但燃烧室的大小或烧嘴能力都有一定限制，过大的燃烧室不易操作。
‹#›
b.
相对或相错燃烧室一般两侧相对布置，这样砌筑简单，易于安置钢架结构。
两侧燃烧室不全相对而略有错开，这样窑内气体产生循环，可使温度进一
d. 灰缝(砖缝)越小，窑墙使用寿命越长。
‹#›
（2）窑顶
窑顶的作用与窑墙相似，但窑顶支撑在窑墙上，且在较为恶劣的条件下操作，因此，除了必须耐高温，积散热小及具有一定的机械强度外，还必须具备： 1) 2) 3) 结构好，不漏气，坚固耐用，重量小，减轻窑墙负荷，横推力小，少用钢材，
4)
尽量减少窑内气体分层。
第七章
隧道窑
本章学习目的在于通过间歇窑倒焰窑和连续窑环式多室焙烧炉、隧道窑比较，进一步了解和掌握碳素工业窑炉的共性与个性特点。根据实际工况运用热工原理知识，培养
发现和解决高温工程问题的基本技能。
‹#›
7.1 合理的烧成制度
无论设计或操作隧道窑，都要符合工艺要求，保证优质，高产，低热耗和满足工厂技术经济指标等。一、分类隧道窑有各种不同的分类方法，大致归纳为： 1．按照烧成温度的高低可分为：（1）低温隧道窑(1000~1350℃)；（2）中温隧道窑(1350~1550℃)；（3）高温隧道窑(1550~1750℃)；（4）超高温隧道窑(1750~1950℃)。

新煅烧炉耐火材料技术要求

LZ-55
LZ-48
Al2O3/%
不小于
75
65
55
48
耐火度/°C
不低于
1790
1770
1750
0.2MPa荷重软化开始温度/°C
不低于
1520
1500
1470
1420
重烧线变化/%
1500°C，2h
+0.1
-0.4
—
1450°C，2h
—
+0.1
-0.4
显气孔率/%
不大于
23
22
常温耐压强度/MPa
神火炭素厂煅烧炉耐火材料
技术要求
1、筑炉用耐火材料技术指标应符合以下要求：
序号
材料名称
标准和要求
1
普通耐火粘土耐火砖
尺寸允许偏差及外形,执见表1
3
异型粘土砖(炉底砖与罐壁砖)
尺寸允许偏差及外形要求见表"1"或表"2".
4
异型粘土砖(除炉底砖与罐壁砖外)
,尺寸允许偏差及外形要求见表"1"或表"2".
5
1
尺寸允许偏差
a:尺寸≤100
mm
±2
b:尺寸＞100
%
±2
2
扭曲
a:长度≤250
mm
＜1.5
d:长度＞250
%
1.0
3
缺棱,缺角深度
mm
≤7
4
熔洞直径
mm
≤5
5
渣蚀厚度大于0.5mm
不准有
6
裂痕长度
a:宽度≤0.25
mm
不限制
b:宽度0.26-0.5

炭素焙烧炉的种类以及砌筑所用耐火材料

炭素焙烧炉的种类以及砌筑所用耐火材料炭素焙烧炉是一种将高压成型的炭素材料制品，在隔绝空气的条件下，按照规定的焙烧温度进行间接加热，以提高炭素制品的机械强度、导电性能和耐高温性能。

炭素焙烧炉一般为连续多室，连续多室炭素焙烧炉又分密闭式和敞开式两种。

A 密闭式焙烧炉密闭式焙烧炉，以铝工业中常用焙烧电解槽用阴极炭块，因此又常称为阴极焙烧炉。

其重要部位，有炉底、焖坑、料箱、横墙、连通烟道等几个部分。

密闭式焙烧炉又分为带火井焙烧炉，不带火井焙烧炉，如图12-6、图12-7所示。

B 敞开式焙烧炉敞开式焙烧炉主要用于浇制铝电解槽用阳极炭块，因而又常称为阳极焙烧炉，其主要结构有炉底、侧墙、火道、连通火道等几个部分，如图12-8所示。

（点击图片查看清晰大图）炭素烙烧炉砌筑材料的选用炭素焙烧炉，由于各部分所承受高温不同，所选用的耐火材料也不尽相同，如密闭式焙烧炉底部砖墩，坑面砖承受上部砌体和所焙烧制品的重量，火井受到1400℃以上的高温作用等，因此常采用机械强度高，热稳定性较好的黏士砖砌筑;密闭式焙烧炉炉盖，由于生产过程中需要移动，常采用轻质耐火砖砌筑，以下列举几个主要部位用砖理化指标。

2.1 密闭式焙烧炉主要用耐火材料理化指标A 炉底用轻质砖理化指标炉底轻质砖.主要用QI-0.8、QI-1.0轻质高强砖，其满足技术条件见表12-4。

B 料箱墙用砖、火井用砖的理化指标见表12-5.C 炉盖主要用两种容重不同的轻质高强砖分别为GQI-1.0和GQI-1.5，其理化指标见表12-6。

2.2 敞开式焙烧炉用砖理化指标炉底、侧墙常用以下牌号的轻质砖，分别为4-1、4-2、3-3、3-5、3-6、3-7.其理化指标见表12-7。

（点击图片查看清晰大图）火道砖理化指标见表12-8。

敞开式炭素焙烧炉各种耐火材料用量见表12-9。

高炉炉缸耐火材料篇——高炉用碳素制品

高炉炉缸耐火材料篇——高炉用碳素制品自从20世纪中叶以来，炭素制品——炭质耐火材料开始应用在许多炼铁高炉的炉底和炉缸，高炉炉役寿命明显延长。

但随着高炉大型化、强化冶炼技术的应用，高炉炉缸、炉底工况越来越恶劣，对炭质耐火材料技术提出了更高的要求。

于是，不断有新型炭质耐火材料应用于高炉，如：高炉大炭块、半石墨炭砖、微孔炭砖、石墨砖、超微孔炭砖、热压小块炭砖、自焙碳砖等等。

炭质耐火材料是高炉炭素制品的统称，包括炭质（砖）、半石墨质（砖）、石墨质（砖）三大类别。

优点：具有良好的导热性、高温体积稳定性及耐化学腐蚀性。

缺点：在一定温度下和空气、二氧化碳、水蒸气发生氧化反应，在较高温度下也会受铁水及碱金属的侵蚀（相对其他耐火材料，侵蚀速度极低）。

以下介绍这三类炭素制品目前高炉应用技术特点。

一是炭质（砖）——微孔炭砖和小块炭砖微孔炭砖：相对于其他炭素制品，微孔炭砖微气孔指标上升了一个大台阶，＜1μm孔容积达到70%以上，相应地其他性能指标也有较大改善，如：透气度、氧化度、抗铁水侵蚀指数和抗碱性等。

微孔炭砖是通过加入添加剂，降低孔径和气孔率，因此灰分含量相应增加。

目前，大型高炉设计寿命要达到15-20年，对炭砖导热系数和微气孔指标要求更高，理论分析认为可以有效强化高炉冷却、防止铁水渗透侵蚀，从而达到设计高炉寿命。

这类炭砖则称之为超微孔炭砖。

代表公司有：日本NDK、德国SGL、国产兰碳等。

模压（热压）小块碳砖：模压小块炭砖是由炭素结合剂与炭素颗粒结合而成的制品，制造时采用一种独特的压制、炭化方法。

采用一种特殊模具，当液压头向模内的混合料施压时，同时有电流通过模具，使结合剂炭化。

以美国UCAR公司热压制砖法BP工艺为代表。

热压小块碳砖则采用了900℃下热模压成型小块炭砖，不另外焙烧即可以得到产品。

与传统的焙烧炭砖不同，传统的焙烧炭砖需要花费几星期的时间使结合剂炭化，而热压制造法仅需几分钟。

热压法更大的优越性是当结合剂液体（挥发份）挥发时，液压头同时向混合料加压，阻塞了逸散气体形成气孔，从而获得了比传统焙烧炭砖透气性小得多的炭砖。

碳素焙烧炉的介绍

碳素焙烧炉的介绍碳素焙烧炉是一种用于碳素材料烧结和煅烧的炉子。

碳素材料是一类非金属材料，具有高强度、高硬度、高热导率和低电导率等特点，广泛应用于电子、化工、航空航天和冶金等领域。

碳素焙烧炉的设计和特点直接影响到碳素材料的品质和性能。

碳素焙烧炉主要由炉体、加热装置、冷却系统、控制系统和排汽装置等组成。

炉体一般采用氧化铝陶瓷材料，能够耐受高温和化学腐蚀。

加热装置一般采用电阻炉丝，通过加热电源提供电能，使炉内温度快速升高。

冷却系统用于控制炉体温度，以保证焙烧过程中温度的稳定性。

控制系统通过传感器和温度控制器实现炉内温度的实时监测和调节。

排汽装置用于排除焙烧过程中产生的有害气体和烟雾。

碳素焙烧炉的工作原理是将碳素材料放置在炉内，在控制好适当的温度和时间下进行焙烧。

焙烧过程中，碳素材料经历一系列物理和化学变化，如挥发分的析出、结晶度提高、杂质的去除等。

通过控制焙烧过程中的温度和时间，可以调节碳素材料的结构和性能。

1.高温稳定性：碳素焙烧炉能够提供高温环境，能够满足碳素材料的高温烧结和煅烧需求。

同时，炉体材料和冷却系统的设计能够保证炉内温度的稳定性。

2.灵活性：碳素焙烧炉能够通过调节加热装置的功率和温度控制器的设定，适应不同碳素材料的焙烧工艺要求。

可以实现快速升温、恒温保持和缓慢降温等工艺步骤。

3.安全性：碳素焙烧炉采用先进的安全保护措施，如漏电保护、过温保护和火警报警系统。

能够防止意外事故的发生，确保操作人员和设备的安全。

4.能耗效率高：碳素焙烧炉采用电能作为加热源，能够将能量转化为热能。

加热装置的设计和控制系统的优化能够使能耗最小化，提高能源利用效率。

5.自动化程度高：碳素焙烧炉可以配备先进的自动控制系统，实现温度、时间和压力等参数的自动调节和监控。

通过人机界面可以方便地进行设定和操作。

6.环保性好：碳素焙烧炉通过排汽装置能够有效处理焙烧过程中产生的有害气体，减少对环境的污染。

此外，炉体和材料的选择能够减少对资源的消耗。

炭素生产企业焙烧炉筑炉材料及砌筑安装工程技术条件

炭素焙烧炉筑炉材料及砌筑安装工程技术条件炭素焙烧炉筑炉材料及砌筑安装工程技术条件2020年炭素焙烧炉筑炉材料及砌筑安装工程技术条件第1章耐火材料和耐火制品的运输与保管1.1. 耐火材料和耐火制品的运输1.1.1所有为本次设计的敞开式阳极焙烧炉采购的筑炉用耐火材料和耐火制品，必须有符合本设计技术条件的出厂合格证书。

这些材料和制品出厂前都应附有质量合格证书，注明产品名称、牌号、检验结果，并附发货清单（砖号、数量以及发货日期、车厢号码等）。

无产品合格证书或质量合格证书的耐火材料和耐火制品，严禁装运、接收和使用。

1.1.2耐火材料和耐火制品的装运工具(火车、汽车、轮船等)，必须在装运前清扫干净，不得使油类或其它杂质等污染装运空间。

运输过程中必须有防雨、雪措施，务使耐火材料和耐火制品在运输途中不受雨淋水浸。

1.1.3各种粘土质异型砖、高铝质异型砖、轻质异型砖、轻质标准砖，均应采用集装箱或其它坚固的包装方式包装后运输；标准型、普型粘土砖可用草绳包扎后运输。

在装卸和运输过程中均应注意避免损坏各类耐火制品的棱角、牙槽。

1.1.4在装卸、码放各类耐火材料和耐火制品时，必须轻拿轻放，紧密排列，避免因挤压、碰撞或塌落造成的损坏。

不同种类、不同砖号的耐火制品应分别标志清楚、分区堆放，不得混杂。

严禁对各类耐火制品进行抛甩、滚落、乱堆乱放等野蛮装卸和管理。

1.1.5外形尺寸为正偏差与负偏差的各类耐火制品，其偏差比例均应反映在订货合同上，并按设计要求的比例到货，同时应按设计要求的比例分别包装,在包装箱外表面注明正负偏差数值。

1.1.6耐火陶瓷纤维制品、岩棉纤维板制品，均须采用内有塑料袋的纸箱包装运输，并要在纸箱外注明制品的名称、材质和规格。

1.1.7耐火泥、灰、浇注料、铝矾土熟料及其它散状耐火材料，均应采用厚塑料袋为内衬的编织袋或厚纸袋包装运输，包装袋外应注明材料的名称、牌号、规格和生产日期，标志要清晰，严禁散状运输。

1.2. 耐火材料和耐火制品的保管1.2.1各类耐火材料和耐火制品运抵现场后，应按不同类别、不同型号、不同尺寸偏差分别垛放，并分别插放明显的标志。

焙烧炉用砖

≥1750
≥1750
(KD)
(KD)
(KD)
(KD)
(KD)
(KD)
(KD) ≥1420
≥1370 ≥1430 ≥1400 ≥1350
≥1500 ≥1470
≥1450
≥1600
1450℃×2h +0.1～-0.4
1400℃×2h 1500℃×2h +0.1～-0.2 +0.1～-0.2
+0.1～ +0.1～ +0.1～ +0.1～ +0.1
高温蠕变率％ 0.2MPa.1280℃ ×25h 线膨胀率 1000℃ 牌号 JNCB 炭素阴极焙烧炉 ≥42 C3-93 炭素阳极焙烧炉 ≥42 ≤2.0 ≥179 0 (KD) ≥152 0 1500 1400℃× 1400℃ 1400℃ 1400℃ ℃×2 1500℃× 1500℃ 重烧线变化率% 2h -0.4 ×2h -0.3 ×2h -0.4 ×2h -0.5 h ～ -0.4 显气孔率（%）常温耐压强度（MPa） ≤18 ≤16 ≤22 ≤24 ≤23 ≥53. 9 ≤23 ≤22 2h -0.4 ×2h -0.4 ≥1790 ≥1770 N-1 ％
我公司生产的炭素焙烧炉用低蠕变、低气孔粘土砖、高铝砖、预制块、高强浇注料等，以质量稳定、使用效果好而得到用户一致好评。炭素焙烧炉用砖理化指标项目及名称 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 K 2 O+Na 2 O CaO+MgO 耐火度荷重软化点显气孔率常温耐压强度％％％％ ℃ ℃ ％ MPa 1350℃ ×2h 重烧线变化率％ 1400℃ ×2h 1500℃ ×2h 高温抗折强度 MPa 1200℃ ×30min 1350℃ ×30min ≥ 10.0 ≥ 4.0 ≤ 0.4 ≤ 0.65 LZ-65 LZ-55 LZ-48 ≥ 9.0 ≥ 3.0 ≤ 0.45 ≤ 0.6 炭素焙烧窑用低蠕变砖 +0.1～ -0.3 ≥ 1750 ≥ 1450 ≤ 16 ≥ 42 ≥ 1710 ≥ 1400 ≤ 16 ≥ 40 +0.1～ -0.3 仿 BFA ≥ 40 ≤ 1.6 ≤ 0.7 仿 BFD ≥ 40 ≤ 1.8 ≤ 0.7

焙解炉耐火砖

焙解炉耐火砖焙解炉耐火砖是一种被广泛应用于高温工况下的一种耐火材料，具有非常优良的高温稳定性和高耐火性能，广泛应用于焙烧、冶炼、炼钢等工业领域。

本文将介绍焙解炉耐火砖的分类、特点、应用以及维护等方面的内容。

一、分类1.普通耐火砖：普通的焙解炉耐火砖是由高铝石英质火泥为主要原料，再加上适量的高铝粉和一些适宜的添加剂，经过破碎、混合、成型、烘干、煅烧等工艺制成的。

其主要特点是质硬度高，抗侵蚀性强，耐磨性好，但是其耐高温性能相对较弱。

2.高铝耐火砖：高铝耐火砖主要由高岭土、高铝质粘土和一定的耐火粉料和胶凝剂混合而成，其特点是含铝量高，因此其密度和力学性能都相对较高，极具耐火性，耐高温性能强，经久耐用。

3.复合耐火砖：复合耐火砖是指将两种或更多种不同的耐火材料混合在一起，在制作过程中相互融合，从而具有多种不同的特点，这种砖木的性能与应用场景较广。

二、特点1.高耐火性能：焙解炉耐火砖在长期的高温环境下，其结构和性能不会轻易的发生变化,甚至会随着时间而逐步提高；2.质地坚固：耐火砖表面光洁，质地坚固，不易受到磨损和损伤；3.难燃、防腐：在高温下，耐火砖不会发生燃烧、爆炸或化学反应；并且还具有一定的抗酸、抗碱的能力，具有良好的防腐性能；4.热传导性低：因其具有低的热传导性能，因此不易流失热量，保持高温环境并且时间长；5.维护方便：因为其材质硬度高、质地坚固，因此不易受到损坏，维护方便，容易替换。

三、应用1.在冶金、炼钢、铸造、化工等行业中广泛应用于高温环境下的设备和窑炉，如焙炉，转炉，炉盖，炉身等设备和器具。

2.在砖窑和炉子中，也可以对其进行使用。

3.其他轻工、建筑行业等场所，也可以使用相应的耐火砖材料。

四、维护1.避免超温：在使用焙解炉耐火砖时要避免过高的温度，这是因为其过高温度会给砖体带来不可挽回的破坏。

2.注意降低冷却速度：在长时间的使用过程中，焙解炉耐火砖会受到不同程度的磨损和损伤，在冷却过程中要注重降低冷却速度，以缓解受损的属性。