干熄焦耐火材料探讨

干熄焦耐火材料探讨

干熄焦的主要设备干熄炉砌体属于竖窑式结构，正压状态的圆筒形直立砌体，整个干熄炉外表被铁壳包围，内层采用不同的耐火砖砌筑而成，炉体自上而下，可分为预存室、斜道区和冷却室。焦炭由于自重从预存室上部锥体进入冷却室，惰性气体在冷却室中与红焦进行逆流换热，热循环气体由斜道口进入环形风道.,进入一次除尘后进入锅炉，与炉水进行热交换产生蒸汽。

1、耐火材料在干熄焦的应用

预存段的上部锥顶区，因装焦前后温度有波动，对该部位耐火砖砌体的热稳定性要求较高，预存段中部是直段实心耐火砌体，主要承受装入红焦后产生的热膨胀以及装入焦炭的冲击和磨损，预存段下部是环形风道，分为内墙及外墙两重环形砌体，内墙要承受装入焦炭的冲击和磨损，还要防止预存段与环形烟道因压力差产生窜漏现象，采用莫来石炭化硅高强度耐火砖进行砌筑。

斜道区的砖逐层悬挑承托上部的重量，共有三十个风道，有三十个支撑点，每个支撑点的重量大约在十吨，所以它的材质就用莫来石炭化硅，斜道区温度频繁波动，而且循环气体夹带焦分对该部位激烈冲刷，因此对斜道区内层砖的抗热振性、抗磨损性和抗折性要求很高。冷却段内壁耐火砌体主要承受焦炭下落移动时的磨损。

一次除尘器采用重力除尘的方式，收集从干熄炉环形烟道流出的循环气体中夹杂的粗颗粒焦粉，一次除尘顶部耐火砖采用拱形砌筑结构，两侧及下部采用耐火砖筑成锥斗形结构。

干熄炉各部位耐材适应的工作环境

莱钢1#干熄炉耐火材料分布

1#干熄焦预存段耐火材料厚度

整个耐火材料厚度约620mm，其中莫来石B砖400mm、粘土砖200mm、高温石棉毡20mm.，高温石棉毡具有耐膨胀、极冷、密封、保温、隔热作用，从而保护外部铁皮不被烧红变形，热量损失。

莱钢干熄焦莫来石砖检测结果

项目指数

显气孔率16％

体积密度 2.5g/cm3

常温耐压强度78MPa

重烧线变化％1350℃，2h ＋0.2

热振稳定性，次1100℃水冷 15

AL2O3,％ 58

Fe2O3,％ 1.4

二、问题的提出

1、1#干熄焦水封槽开裂，水流干熄炉内，可燃气体浓度升高的同时，导致锥体

耐火砖损坏。

2、干熄炉出口、锅炉入口膨胀节处以及一次除尘上部、周围耐火材料脱落，个

别部位发红烧穿。

3、1#、2#干熄焦环形烟道“牛腿砖”运控一段时间后断开，脱落，出现掉砖现

象，危及干熄炉的安全运行，甚至造成干熄炉倒塌，造成特大事故的发生。

4、年修时发现一次除尘侧壁耐火砖上有结瘤、预存段、冷却段出现不同从成度

的磨损、烧损。

5、干熄焦在运控过程中出现2#干熄焦焦罐盖不锈钢板、弯曲变形，脱落，造成

旋转密封阀卡料，以及后序管带运输机皮带划伤，影响正常的安全生产。

三、形成的原因及预防改进措施

1、1#干熄焦水封槽使用的材质是20G,，经过热处理，位于干熄炉的炉口，起密封、隔热作用，因频繁装焦、炉盖开闭，温度变化较大，且洒落在水封内的焦粉不均匀性、水封内流动的水又极易发生化学反应，形成结垢，使局部吸热大，产生鼓疱、腐蚀裂纹最后开裂，水渗干熄炉耐火砖。自开工以来曾两次出现水封槽开裂现象，循环气体中可燃气体浓度、预存室压力升高。影响顶锥段耐材寿命。未经过热处理的20G,，﹙因水封槽直径3100mm﹚耐急冷、不耐高温，而铸钢耐

高温，但遇冷水后容易开裂。经过对比思考，车间采用了耐高温、耐急冷，水封槽内缺水后补水，不发生变形或轻微变形的不锈钢水封槽。投入运行后，效果明显，

2、干熄炉出口、锅炉入口膨胀节处以及一次除尘为负压段，通常情况下，砌筑成拱形的一次除尘，上部铺有一层轻质、细块、粉末状的粘土砖，内道的莫莱石砖因高温膨胀产生的空隙，细块、粉末状的粘土砖，靠吸力及时填补因膨胀产生的空隙，不致使一次除尘上部烧穿吸入空气。

干熄炉与一次除尘、锅炉与一次除尘之间砌筑时预留100mm的膨胀缝，高温膨胀后间隙约为80mm,施工过程中，其间隙焊接固定后通常人为的操作塞有段状、或条状高温石棉毡，在冷处理过程中塞入石棉毡，高温作用下，石棉毡产生膨胀，为携带焦份的循环气体的渗入，留下空隙，进入一次除尘外层，铁皮与纤维毡之间，随着空隙的逐渐增大，使炉墙与砖分离，运控过程中，因压差的作用，将高温石棉顶出来，空隙内的高温石棉毡，是连接外部的覆盖层，受高温的影响，烧穿变形，石棉冲刷脱落。1#干熄焦一次除尘北墙出现上述情况，一次除尘前后膨胀节烧穿变形，外部温度高达600℃，年修时，一次除尘前后的膨胀缝隙达到80mm,对一次除尘北墙耐火材料，全部进行更换，拆除时，发现膨胀节高温石棉毡全部脱落，铁皮与纤维粘沉积许多焦粉。高温纤维与石棉绳相比气孔率大，气孔壁间和气孔内的气体对流，使气孔率继续增大，冲刷、磨损脱落。

将麻花状高温石棉绳100mm，外力使其扁形，塞入深度为15cm膨胀缝内，石棉绳高温作用下与段状、条状的石棉毡相比，更易形成整体，运控过程中，石棉绳的脱落一层层或以短短的脱落，不会跟石棉毡那样整体脱落，不给携带焦分的高温循环气体进入膨胀节以缝隙，使用周期延长，减少年修维修费用及周围耐材的寿命。

2#干熄焦一次除尘上部温度异常部位多发生于留有检测空隙的附近，因砌筑或密封不严，吸入冷空气，形成膨胀不均匀性，长时间的高温运控、冷热不均，造成检测空隙耐材脱落，将覆盖在上部的轻质、粉状粘土砖，正常运行时吸入一次除尘，停循环风机时向上涌，形成椎体状漏洞，热量辐射扩散，形成温度异常点。在不停炉检修采取在温度异常点附近开口，对脱落的漏洞空隙，将陶瓷石棉毡施压定型塞入后用浇筑料填充的方法补漏，降低热量辐射窜漏形成温度异常点。

一次除尘上部采用发渲后添加碎隔热砖后外加密封铁皮组成，焊补干熄炉出口处烧穿，需将焊管分割后焊补，靠自身弯曲膨胀，防止高温下平板焊接膨胀开裂。

3、斜道区牛腿砖脱落的原因

3.1循环气体的流动在干熄炉内呈周边高、中心低存在着壁流现象，中心向周边汇集再在斜道处流出，斜道区受循环气体的冲刷和磨损，形成砖泥剥离，强度减弱。斜道区带勾舌的牛腿砖承受预存室上部的重量，压强大，局部应力也大，应力无法消除时，直接剪切向下，形成下部砖层断裂。

3.2我们现在开工使用的烘炉曲线，绝大部分使用的是五冶在四五年前，根据当时干熄炉内耐火材料的性质，制定的“波浪形”的升温曲线，经过一段时间的运行，炉内的耐火材料相继进行更换，与之配套的火泥也发生变化，由于烘炉时调试不均匀，设备管理、日常维护不到位，造成系统故障率提高，生产节奏不