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1 焦(jiao)爐爐體結構分析
現代煉焦(jiao)爐(lu)一般是(shi)由炭(tan)化(hua)室(shi)、燃(ran)燒(shao)室(shi)、蓄熱室(shi)、斜(xie)道區、爐(lu)頂(ding)、煙道等組成，并通過(guo)煙道和(he)(he)煙肉相連(lian)。一個炭(tan)化(hua)室(shi)又稱為(wei)一個爐(lu)孔。炭(tan)化(hua)室(shi)由爐(lu)墻、爐(lu)底、爐(lu)頂(ding)和(he)(he)爐(lu)門(men)組成，是(shi)煤(mei)料(liao)(liao)變(bian)成焦(jiao)炭(tan)的(de)場(chang)所，一座(zuo)焦(jiao)爐(lu)通常會擁有幾十個炭(tan)化(hua)室(shi)和(he)(he)燃(ran)燒(shao)室(shi)，這(zhe)些炭(tan)化(hua)室(shi)和(he)(he)燃(ran)燒(shao)室(shi)以相間方(fang)式進行配置。在隔絕空(kong)氣的(de)條件下(xia)，煤(mei)料(liao)(liao)在此受熱變(bian)成焦(jiao)炭(tan)。炭(tan)化(hua)室(shi)與燃(ran)燒(shao)室(shi)之間，常用耐火(huo)材料(liao)(liao)(硅磚)隔開(kai)；一個燃燒(shao)室(shi)擁有20-30個立火道。蓄(xu)熱(re)室產生(sheng)的(de)經過預(yu)熱(re)的(de)煤(mei)氣(高(gao)熱值煤(mei)氣不(bu)預熱)在立(li)火道(dao)底部，與(yu)(yu)空氣(qi)結合并燃(ran)燒(shao)，從闌(lan)面向炭(tan)化(hua)室(shi)(shi)(shi)提供(gong)熱(re)屜。蓄熱(re)室(shi)(shi)(shi)在焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)的(de)(de)下(xia)方(fang)，通過(guo)高溫廢(fei)氣(qi)來對煤氣(qi)和(he)空氣(qi)進行(xing)加熱(re)預(yu)熱(re)。斜(xie)道(dao)區是(shi)連接蓄熱(re)室(shi)(shi)(shi)和(he)燃(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)斜(xie)通道(dao)。爐(lu)(lu)(lu)頂(ding)包括炭(tan)化(hua)室(shi)(shi)(shi)、燃(ran)燒(shao)室(shi)(shi)(shi)以上的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)體部分，其厚度(du)并非固定(ding)的(de)(de)，可(ke)(ke)以根據爐(lu)(lu)(lu)體強度(du)和(he)降(jiang)低爐(lu)(lu)(lu)頂(ding)表面溫度(du)的(de)(de)實際需求而確定(ding)。爐(lu)(lu)(lu)頂(ding)區有裝(zhuang)煤孔(kong)和(he)上升管孔(kong)通向炭(tan)化(hua)室(shi)(shi)(shi)，主要用來裝(zhuang)入(ru)煤料和(he)導出煤料干餾(liu)產生的(de)(de)荒(huang)煤氣(qi)。焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)同(tong)時還設有看(kan)火孔(kong)，看(kan)火孔(kong)通向每個火道(dao)，以供(gong)測品、檢查火焰，焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)管理人員(yuan)可(ke)(ke)以根據檢測結果(guo)，來對焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)的(de)(de)品度(du)和(he)壓力進行(xing)合理的(de)(de)調整(zheng)。整(zheng)座焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)砌筑在堅固平整(zheng)的(de)(de)混(hun)凝土基(ji)(ji)礎上，煙(yan)(yan)逍(xiao)設在基(ji)(ji)礎內或(huo)基(ji)(ji)礎兩闌(lan)，其中(zhong)一端與(yu)(yu)煙(yan)(yan)肉連接，每個蓄熱(re)室(shi)(shi)(shi)通過(guo)廢(fei)氣(qi)盤與(yu)(yu)煙(yan)(yan)道(dao)連接。
2 焦(jiao)爐(lu)爐(lu)休耐(nai)火材(cai)料(liao)的使用分析(xi)
2.1炭化室(shi)用耐火材(cai)料分析
炭化室工作特點是(shi)具(ju)有周期性(xing)，一(yi)般都是(shi)在裝煤肘，爐墻表面溫度降至500-600℃，在結焦(jiao)末(mo)期(qi)，爐墻表(biao)面品度重新又升至(zhi)1000-1100℃。由(you)干(gan)品差巨大(da)，炭化室的(de)(de)砌體(ti)會產生很大(da)的(de)(de)熱應(ying)力(li)，很容易導致砌體(ti)出現裂紋、組(zu)織松散(san)、強度降(jiang)低等問題，由干還受到煤料成焦肘的(de)(de)膨脹(zhang)壓力、裝煤和(he)推焦肘的(de)(de)強列機械磨損和(he)撞擊，以(yi)及化(hua)學侵(qin)蝕和(he)炭(tan)素沉積等，這些都會給炭(tan)化(hua)室的(de)(de)墻面帶來極大(da)的(de)(de)損害(hai)。因(yin)此(ci)，炭(tan)化(hua)室墻、底(di)必須要用致密硅(gui)磚(zhuan)砌筑。利(li)用硅(gui)磚(zhuan)砌筑，能(neng)將顯氣孔率控(kong)制至16%-17%，從而有(you)效提高爐(lu)墻導熱性，增加(jia)生(sheng)產能力。為使密(mi)封(feng)性好，要采用異形磚砌筑。通常一座大型(xing)煉焦(jiao)爐(lu)要使用400種以上的(de)磚，甚至超(chao)過1000種。一座60孔(kong)、容積為(wei)44.3n亡高(gao)度為5.5m的(de)煉焦爐需用(yong)耐火材料約17000噸。現代化(hua)大型(xing)焦爐(lu)對(dui)硅(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)要(yao)求非常嚴格，首(shou)選，硅(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)要(yao)平整(zheng)光滑、棱角整(zheng)齊、尺(chi)寸(cun)公差小。硅(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)為鱗石(shi)英(ying)、方石(shi)英(ying)并與殘存石(shi)英(ying)及玻璃相(xiang)共存的(de)(de)復合(he)體，其(qi)中只有鱗石(shi)英(ying)形成(cheng)結(jie)晶網絡而構成(cheng)堅固的(de)(de)骨架，使磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)具有良好的(de)(de)高品結(jie)構強度，因此(ci)，必須使石(shi)英(ying)達到充分轉(zhuan)化(hua)，促使磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)中大屜鱗石(shi)英(ying)的(de)(de)形成(cheng)。發達國(guo)家生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)真密度一般(ban)為2.31-2.32g/cm3，殘余膨脹幾乎為零(ling)，能很好(hao)地滿足(zu)焦(jiao)爐(lu)(lu)炭(tan)化室的要求。在炭(tan)化室兩端的爐(lu)(lu)頭，因(yin)為在爐(lu)(lu)門(men)開啟肘，品度(du)會驟然(ran)由1000℃降到500℃以下，這已超過(guo)硅磚體積穩定的(de)573℃的界(jie)限，因此，爐頭的耐火材(cai)料就不(bu)能再使用硅(gui)磚(zhuan)，而要選擇抗熱、抗震性(xing)好的粘土磚(zhuan)、高鋁(lv)磚(zhuan)、硅(gui)線石磚(zhuan)、紅柱石磚(zhuan)等進行砌筑。朝(chao)向炭化室一(則的爐門因(yin)經常開閑，品(pin)度波(bo)動較大(da)，一般采用粘土磚砌筑，也可用堇青石(shi)磚和不(bu)定形耐(nai)火材料(liao)，耐(nai)火材料(liao)與外殼之間充填隔熱材料(liao)。
2.2燃燒室用耐火(huo)材料(liao)分析
燃燒室(shi)(shi)(shi)由爐(lu)(lu)(lu)(lu)墻、爐(lu)(lu)(lu)(lu)底和(he)爐(lu)(lu)(lu)(lu)頂(ding)三(san)部(bu)分組(zu)成。由干(gan)(gan)燃燒室(shi)(shi)(shi)與(yu)(yu)炭(tan)化(hua)室(shi)(shi)(shi)是相間(jian)設置(zhi)的(de)(de)，因(yin)此，爐(lu)(lu)(lu)(lu)墻是與(yu)(yu)炭(tan)化(hua)室(shi)(shi)(shi)共用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)，需要進行嚴(yan)密(mi)的(de)(de)砌筑(zhu)(zhu)(zhu)，以防(fang)止氣體竄漏。爐(lu)(lu)(lu)(lu)墻的(de)(de)闌面(mian)主(zhu)要受(shou)到(dao)高品(pin)、煤中所(suo)含(han)鹽類和(he)燃氣的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)，因(yin)此，燃燒室(shi)(shi)(shi)工作(zuo)層(ceng)(ceng)要用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)硅磚砌筑(zhu)(zhu)(zhu)，其技(ji)術要求(qiu)與(yu)(yu)炭(tan)化(hua)室(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)磚相同(tong)。其他部(bu)位可以選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)耐(nai)火材料(liao)。頂(ding)蓋層(ceng)(ceng)位干(gan)(gan)焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)本體上(shang)(shang)部(bu)，采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)粘(zhan)土(tu)磚或硅磚砌筑(zhu)(zhu)(zhu)，小(xiao)型(xing)焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)粘(zhan)土(tu)磚，大(da)型(xing)焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)蓋頂(ding)磚均用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)硅磚。煙肉(rou)和(he)干(gan)(gan)熄焦(jiao)裝置(zhi)設在焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)鄰近，裝煤孔周圍因(yin)溫度波動較大(da)，則用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)粘(zhan)土(tu)磚砌筑(zhu)(zhu)(zhu)。在爐(lu)(lu)(lu)(lu)頂(ding)上(shang)(shang)部(bu)填加填充層(ceng)(ceng)，并(bing)依次砌筑(zhu)(zhu)(zhu)粘(zhan)土(tu)磚、漂珠磚、硅澡土(tu)隔熱磚，最(zui)上(shang)(shang)層(ceng)(ceng)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)缸磚鋪(pu)面(mian)，還必須采取密(mi)封和(he)防(fang)水措施(shi)。斜道(dao)承受(shou)焦(jiao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)本體荷載，斜道(dao)區內(nei)有(you)空(kong)氣和(he)煤氣通道(dao)，將燃燒室(shi)(shi)(shi)與(yu)(yu)蓄熱室(shi)(shi)(shi)連(lian)通。
2.3蓄熱(re)室用耐火材料分析(xi)
蓄(xu)(xu)熱(re)(re)室(shi)工(gong)作也存在周(zhou)期性(xing)和品度波動大的特點(dian)。過(guo)去的小型焦爐蓄(xu)(xu)熱(re)(re)室(shi)的單墻(qiang)隔(ge)墻(qiang)、 蓄熱室(shi)底和格子磚(zhuan)(zhuan)砌(qi)體，大多都是采(cai)用(yong)粘土磚(zhuan)(zhuan)砌(qi)筑；目前(qian)，如果沒有(you)特殊要求，大部(bu)分焦爐(lu)(lu)蓄熱室(shi)的單墻(qiang)、主墻(qiang)、隔(ge)墻(qiang)砌(qi)體全(quan)部(bu)采(cai)用(yong)硅磚(zhuan)(zhuan)砌(qi)筑，以確保焦爐(lu)(lu)整體膨脹均勻。
2.4小煙道用耐火材料分析
小煙(yan)道(dao)、煙(yan)道(dao)和煙(yan)肉(rou)全部(bu)用(yong)粘土(tu)磚砌筑內襯，小煙(yan)道(dao)位干(gan)蓄熱室底部(bu)與分煙(yan)逍連通，通過分煙(yan)道(dao)、總(zong)煙(yan)逍再到(dao)煙(yan)向將燃(ran)燒(shao)廢氣(qi)排出，分煙(yan)道(dao)外層(ceng)用(yong)水泥膨脹珍(zhen)珠巖磚做(zuo)隔(ge)熱層(ceng)。
3 結(jie)語(yu)
綜上所述，焦爐所用的耐火材(cai)料(liao)，主(zhu)要是(shi)(shi)硅磚(zhuan)(zhuan)，其次是(shi)(shi)粘土磚(zhuan)(zhuan)、硅澡土隔熱磚(zhuan)(zhuan)、漂珠磚(zhuan)(zhuan)和缸磚(zhuan)(zhuan)等。硅磚(zhuan)(zhuan)屬干酸(suan)性耐火材(cai)料(liao)，具有良好的抗酸(suan)性侵蝕能(neng)(neng)力，它的導(dao)熱性能(neng)(neng)好，荷重軟化(hua)品度高，一般在1620℃以上，僅比其耐火度低(di)70-80℃。硅(gui)磚的導熱性(xing)隨著工作溫度的升高(gao)而增(zeng)大，沒有(you)殘余收縮(suo)，在(zai)烘爐(lu)過(guo)程中(zhong)，硅(gui)磚體積隨著品度的升高(gao)而增(zeng)大。所以(yi)，硅(gui)磚是焦爐(lu)上較理想的耐火(huo)制(zhi)品，現代大中(zhong)型焦爐(lu)的重(zhong)要(yao)部位(wei)(如(ru)燃(ran)燒室、斜道和蓄熱室)都用(yong)硅磚砌筑。
