干熄焦用莫來石粘土磚AM類&BM類

針對干熄焦爐體的損壞情況，綜合目前國內干熄焦生產過程中存在的各種問題，發現干熄焦爐體主要的損壞部位是斜道區牛腿磚。易損部位的損毀機理如下。

所屬分類：

干熄焦爐用耐材

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詳情介紹

干熄焦爐斜道區用耐火材料的損毀機理

1 結構原因

　　盧一國等人通過理論計算與分析指出，斜道區耐材損壞以結構應力為主。斜道牛腿受上部環梁、環形風道自重的壓力，焦炭向下移動的摩擦力、向上的循環氣體夾帶焦粉的沖刷力和材料本身膨脹、收縮的內力作用。爐體升溫時，環形風道和環梁沿直徑方向向外膨脹，而牛腿膨脹向爐心變化，形成剪切力;由于焦炭和循環氣體溫度變化，在無外力作用下環梁的直徑基本不變，只是環梁的磚縫被拉開。焦炭、循環氣體及耐火材料的溫度沿斜道高度連續變化，特別是斜道區下部溫度在300~700℃之間變化，會產生很大的熱應力，從而造成耐火材料的拉裂、剝落等。牛腿冷收縮時受到上部砌體的壓力使其頭部磚被拉斷，同時受焦炭和循環氣體溫度變化的影響使磚龜裂、剝蝕而損壞。

2 化學侵蝕原因

　　在受到結構應力損毀的同時，爐內介質對耐火材料產生化學作用，主要包括以下幾個方面：

　　(1)循環氣體中的CO在300~600℃范圍內發生化學反應(2CO→CO₂+C)，分離出的游離碳對耐火材料有侵蝕作用，會造成耐火磚砌體破裂或完全損壞。

　　(2)國產的莫來石磚和碳化硅磚一般都含有Fe2O3，內襯磚高溫狀態下長期經受CO、H2等氣體的侵蝕，在強還原性氣氛下極易與Fe2O3反應。反應方程式為：

　　3CO+Fe₂O₃→2Fe+3CO₂

　　H2+Fe₂O₃→3H₂O+2Fe。

　　生成的CO₂(g)、H₂O(g)與灼熱的焦炭在高溫狀態下又生成強還原性氣體CO、H₂，進一步加速游離碳的生成。

　　(3)堿侵蝕。烏克蘭在對干熄焦內襯磚的研究中發現，焦炭表面富集一定的堿金屬，在750℃以上可產生少量的鉀鈉或鉀鹽鈉鹽的蒸氣，它們會分解莫來石晶相結構形成松脆質結構的六方鉀鈉霞石等低熔物，致使制品表層呈層狀脫落，在焦炭、氣流的作用下磨損加速。

　　(4)各種有害介質與爐襯材料發生化學作用導致的化學侵蝕損毀。

理化指標

BM類磚主要理化性能指標要求

項目	指標
Al₂0₃，%≥	55
Fe₂0₃，≤	1.3
耐火度，°C ≥	1770
常溫耐壓強度，MPa ≥	85
體積密度，g/cm³≥	2.4
顯氣孔率，% ≤	19
荷重軟化溫度(O. 2MPa, T₂)，°C ≥	1500
高溫抗折強度，MPa 1100°C * 0. 5h ≥	20
重燒線變化，% 1300°C * 2h	+0.1~-0.5
常溫耐壓強度，MPa ≥	85
熱震穩定性(1100°C水冷)，次 ≥	10
耐磨性≤CC	12

AM類磚主要理化指標

項目	指標
Al₂0₃，%≥	55
Fe₂0₃，≤	1.3
耐火度，°C ≥	1770
常溫耐壓強度，MPa ≥	60
體積密度，g/cm³≥	2.35
顯氣孔率，% ≤	120
荷重軟化溫度(O. 2MPa, T₂)，°C ≥	1500
高溫抗折強度，MPa 1100°C * 0. 5h ≥	15
熱震穩定性(1100°C水冷)，次 ≥	25
重燒線變化，% 1300°C * 2h	+0.1~-0.5