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焦炉炉门内衬耐火浇注料易损毁的解决方案

发布日期： 2018-10-30 11:57:17 阅读量（758）作者：

根据焦炉炉门工作环境与损坏机理,在研究焦炉炉门内衬材料时一般从以下3个方案进行考虑:1)方案1,选择粘土-熔融石英质材料;2)方案2,选择轻质隔热材料;3)方案3,选择堇青质材料。这3种方案,各有优缺点,但从总体上看,方案1比较理想,因为方案2中采用隔热材料,隔热质材料具有导热率低,热膨胀系数和弹性模量小,抗热震性较好等特点,但存在强度不够高、显气孔率很大、焦炭及其炼焦过程的一些化学产物更容易渗透到衬砖内部进而侵蚀衬砖等缺陷和弊端。方案3中采用堇青石材料,堇青石衬砖拥有较高的强度、很低的导热系数和良好的热震稳定性,其平均热膨胀系数约为2×10-6/℃(25～1000℃),能满足炉门衬砖的使用要求,但价格很贵,砌筑要求较高,局部损坏后更换困难。

选择方案1的主要原因为:1)方案1中主要材料以粘土质为主,粘土质材料具有价格低廉、强度高,同时可制造成型模块或整体浇注,生产工艺简单,实际使用起来比较方便;2)粘土质材料虽然具有热膨胀系数和弹性模量大、抗热震性不好、导热系数大、保温性能差等缺点,但是通过在粘土质中引入热膨胀系数极低的熔融石英,可利用材料整体热膨胀系数降低和微裂纹增韧的双重作用,可显著地提高粘土质内衬的抗热震性;由于熔融石英体积密度和导热系数均低于粘土,将熔融石英引入传统粘土砖中,可降低衬砖的质量和导热系数,以满足焦炉炉门的使用性能。

在耐火材料中引入低热膨胀系数的第二相,利用耐火材料中颗粒与基质相热膨胀系数不一致的特性,使制品内产生微裂纹或微气孔,可显著提高耐火材料的抗热震性。熔融石英热膨胀系数约2×10-6/℃,远小于粘土熟料的莫来石及方石英的热膨胀系数。如果选择以颗粒状的熔融石英引入到粘土质浇注料中取代相同粒度的粘土颗粒,从而保证浇注料的整体粒度分布不变。为了降低基质中杂质含量,尽量抑制熔融石英向方石英转变,在试验中选择以纯铝酸钙水泥而非矾土水泥为结合剂,体系定位于低水泥浇注料体系,通过改变熔融石英含量,进行相关性能指标的对比分析,试验所用主要原料的化学组成如表1,熔融石英加入量试验方案如表2。有关试验结果如下。