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干熄焦炉用耐火材料选择

发布时间:2020/10/28 技术知识 标签:轻质保温砖浏览次数:163

干熄焦技术概述

干熄焦工艺起源于瑞士,20 世纪 40 年代,很多发达国家对干熄焦技术耐火砖耐火砖进行了研究,进入60年代前耐火砖气孔率检测苏联研究成果日渐丰富,该技术也得到了广泛应用。但是在干熄焦装置自动控制和环保方面起点并不高。70 年代出现了全球性的能源危机,干熄技术的发展速度也明显加快。日本是在此期间干熄焦技术发展最为迅耐火砖速的国家,使干熄焦技术不仅在其国内被普遍应用,同时它将干熄焦技术输到德国、中国、韩国等国家,其干熄焦技术已达到国际领先水平。80 年代德国对干熄焦技术装置进行优化和改进,使其运行成本降低,整个系统更加优化。

干熄焦炉常用耐火材料

干熄炉砌体属于竖窑式结构,炉体自上而下可分为预存室、斜道区、冷却室和一次除尘装置等。

常用耐火材料的局限性

目前,国内大多数干熄焦炉斜道区采用莫来石-碳化硅砖,该耐火材料具有较好的热震稳定性、耐磨性、高抗折强度、强抗侵蚀性等。但随着干熄焦技术的日益普及和成熟完善,研究发现干熄焦炉耐材,尤其是斜道区耐材的寿命偏短,导致干熄焦炉运行检修周期短,检修时间长。且与锅炉系统检修不匹配,导致芜湖耐火砖干熄焦炉维护成本居高不下,运行效能下降,甚至影响到高炉的顺利运行。

为延长斜道区耐火材料寿命并提高干熄焦炉的运行效率,各干熄焦厂家不断进行改进,包括改善耐火制品的外观质量和尺寸偏差,严格控制砌筑质量,确保每个牛腿受力均匀,预留膨胀空间,合理安排烘炉计划,尽量保证干熄焦炉稳定运行。然而,这些改良办法无法从根本上解决干熄焦炉内衬寿命偏短的问题。干熄焦炉内衬损坏,尤其是斜道区耐材内衬的损坏,导致停炉修补北京废旧耐火砖的周期短、次数多。初期基本每年需要停炉一次对斜道进行浇筑修补,而反复浇筑修补将进一步缩短干熄焦炉的运行周期,引发停炉检修频率上升。

耐火材料不同选择的成本对比

1材料成本对比

目前,多数设计院、厂家在选用耐火材料时对于复相氮化物结合碳化硅砖仍持谨慎的观望态度,主要原因在于使用复相氮化物结合碳化硅砖成本将远远高于莫来石-碳化硅砖。而考虑材料成本时,仅考虑制品的采购价格是片面的,产品全生命周期发生的整体成本应当纳入考虑范畴且起决定作用。

2其它方面对比

使用复相氮化物结合碳化硅砖对干熄焦炉斜道区进行改造后,干熄焦率和年发回转窑机械应力对耐火砖的影响电量可获得较大幅度的提高。此外,由于干熄炉停炉次数的减少,降低了因频繁倒换干、湿焦炭对高炉造成的影响。同时,卢一国等人预测,如果干熄焦装置斜道区耐火材料的过早损坏问题得以解决,干熄焦装置的一代炉龄将可能达到7~10年,其经济效益和社会效益是非常巨大的。而复相氮化物结合碳化硅砖目前在干熄焦炉斜道区的最长使用寿命已达8年,完全可以满足干熄焦装置的使用需求,突破耐火材料寿命的瓶颈。

干熄焦斜道区耐火材料受到结构和化学侵蚀两方面因素影响,成为干熄焦炉中最易损坏的部位,目前采用的莫来石-碳化硅砖服役寿命常常无法达到要求。选用高档新型复相氮化物结合碳化硅制品,能够显著改善易损部位耐火材料寿命。经分析,虽然新材料成本较普通耐火材料偏高,但其使用寿命显著延长,在耐火材料服役的全生命周期之内,综合成本总体能够获得降低。

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