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1 焦爐爐體(ti)結構分析
現代(dai)煉焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)一(yi)般(ban)是(shi)由炭(tan)(tan)(tan)化(hua)室(shi)(shi)、燃燒(shao)室(shi)(shi)、蓄熱室(shi)(shi)、斜道區、爐(lu)(lu)頂、煙道等組成(cheng)，并通過煙道和煙肉相(xiang)連。一(yi)個炭(tan)(tan)(tan)化(hua)室(shi)(shi)又稱為一(yi)個爐(lu)(lu)孔。炭(tan)(tan)(tan)化(hua)室(shi)(shi)由爐(lu)(lu)墻(qiang)、爐(lu)(lu)底、爐(lu)(lu)頂和爐(lu)(lu)門組成(cheng)，是(shi)煤料(liao)變(bian)成(cheng)焦(jiao)(jiao)炭(tan)(tan)(tan)的場所，一(yi)座焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)通常(chang)會(hui)擁有幾十個炭(tan)(tan)(tan)化(hua)室(shi)(shi)和燃燒(shao)室(shi)(shi)，這些炭(tan)(tan)(tan)化(hua)室(shi)(shi)和燃燒(shao)室(shi)(shi)以相(xiang)間方式進行配置。在隔(ge)絕空氣的條件下，煤料(liao)在此受熱變(bian)成(cheng)焦(jiao)(jiao)炭(tan)(tan)(tan)。炭(tan)(tan)(tan)化(hua)室(shi)(shi)與燃燒(shao)室(shi)(shi)之間，常(chang)用耐火材料(liao)(硅磚)隔開；一個燃燒(shao)室擁有(you)20-30個立火(huo)道。蓄熱室產生的(de)經過(guo)預(yu)熱的(de)煤氣(高熱值(zhi)煤氣不預(yu)熱)在(zai)立火(huo)道(dao)底部，與空(kong)氣(qi)(qi)結(jie)合并燃燒，從闌面向炭化室(shi)(shi)(shi)提供(gong)熱屜(ti)。蓄(xu)熱室(shi)(shi)(shi)在(zai)焦(jiao)爐(lu)(lu)的(de)(de)下方，通(tong)過(guo)高溫廢氣(qi)(qi)來對煤(mei)氣(qi)(qi)和空(kong)氣(qi)(qi)進行加熱預熱。斜道(dao)區(qu)是(shi)連接蓄(xu)熱室(shi)(shi)(shi)和燃燒室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)斜通(tong)道(dao)。爐(lu)(lu)頂(ding)包(bao)括(kuo)炭化室(shi)(shi)(shi)、燃燒室(shi)(shi)(shi)以(yi)(yi)(yi)上的(de)(de)爐(lu)(lu)體(ti)部分(fen)，其(qi)厚度(du)(du)(du)并非固定的(de)(de)，可(ke)以(yi)(yi)(yi)根據爐(lu)(lu)體(ti)強度(du)(du)(du)和降低(di)爐(lu)(lu)頂(ding)表面溫度(du)(du)(du)的(de)(de)實際(ji)需求(qiu)而確定。爐(lu)(lu)頂(ding)區(qu)有裝煤(mei)孔(kong)和上升管孔(kong)通(tong)向炭化室(shi)(shi)(shi)，主要用來裝入煤(mei)料和導出(chu)煤(mei)料干餾產生(sheng)的(de)(de)荒煤(mei)氣(qi)(qi)。焦(jiao)爐(lu)(lu)同時還(huan)設有看火(huo)孔(kong)，看火(huo)孔(kong)通(tong)向每個火(huo)道(dao)，以(yi)(yi)(yi)供(gong)測(ce)品(pin)、檢(jian)查火(huo)焰，焦(jiao)爐(lu)(lu)管理(li)人員可(ke)以(yi)(yi)(yi)根據檢(jian)測(ce)結(jie)果，來對焦(jiao)爐(lu)(lu)的(de)(de)品(pin)度(du)(du)(du)和壓力進行合理(li)的(de)(de)調(diao)整。整座焦(jiao)爐(lu)(lu)砌筑在(zai)堅固平整的(de)(de)混凝土基(ji)礎上，煙逍設在(zai)基(ji)礎內或基(ji)礎兩(liang)闌，其(qi)中一端與煙肉連接，每個蓄(xu)熱室(shi)(shi)(shi)通(tong)過(guo)廢氣(qi)(qi)盤與煙道(dao)連接。
2 焦爐爐休耐火(huo)材料的使用分(fen)析
2.1炭化室用(yong)耐火材料分析
炭(tan)化室工作特(te)點是(shi)具有周期性，一般都是(shi)在裝煤肘，爐墻表面(mian)溫(wen)度降至500-600℃，在結(jie)焦末期，爐墻表面(mian)品(pin)度重新又升至(zhi)1000-1100℃。由干品差巨(ju)大(da)，炭化室(shi)的砌體會產生很大(da)的熱應力，很容易(yi)導致砌體出現裂紋、組(zu)織松散(san)、強度降低等(deng)問題，由干還受到煤料成焦肘(zhou)的(de)膨脹壓(ya)力(li)、裝煤和推焦肘(zhou)的(de)強列(lie)機械磨損和撞擊，以及化(hua)學侵蝕和炭(tan)素沉積等(deng)，這些都會給炭(tan)化(hua)室(shi)的(de)墻(qiang)面帶來極(ji)大(da)的(de)損害。因(yin)此(ci)，炭(tan)化(hua)室(shi)墻(qiang)、底(di)必(bi)須要用致密硅(gui)磚砌(qi)筑(zhu)。利用硅(gui)磚砌(qi)筑(zhu)，能將顯氣孔率(lv)控制至16%-17%，從而有效提高爐墻導熱性，增加生(sheng)產(chan)能力。為使(shi)密封(feng)性好(hao)，要采(cai)用異(yi)形磚砌筑。通常(chang)一座大型煉(lian)焦爐要使(shi)用400種以上的磚，甚至超過1000種。一座60孔、容積(ji)為44.3n亡高度為5.5m的(de)煉焦爐(lu)需用(yong)耐火材料約(yue)17000噸。現代化大型焦爐對硅磚(zhuan)(zhuan)的要求非常嚴(yan)格(ge)，首(shou)選，硅磚(zhuan)(zhuan)要平(ping)整光滑、棱角(jiao)整齊、尺寸(cun)公差小。硅磚(zhuan)(zhuan)為(wei)鱗石英、方(fang)石英并與殘存(cun)石英及玻璃相共(gong)存(cun)的復合(he)體，其中(zhong)只有鱗石英形(xing)成結晶網絡而構成堅固的骨架，使(shi)磚(zhuan)(zhuan)具(ju)有良(liang)好的高品結構強度，因此，必須使(shi)石英達到充分(fen)轉化，促使(shi)磚(zhuan)(zhuan)中(zhong)大屜鱗石英的形(xing)成。發達國(guo)家(jia)生產硅磚(zhuan)(zhuan)真密度一(yi)般(ban)為(wei)2.31-2.32g/cm3，殘余(yu)膨脹幾乎為零(ling)，能很好地滿(man)足焦爐(lu)炭(tan)化(hua)室的要求。在(zai)炭(tan)化(hua)室兩端的爐(lu)頭，因為在(zai)爐(lu)門開啟肘，品度會驟然由1000℃降到(dao)500℃以(yi)下(xia)，這已超過硅磚體積穩定(ding)的573℃的(de)界限，因此，爐頭的(de)耐火(huo)材料就不(bu)能再(zai)使(shi)用(yong)硅磚，而要選(xuan)擇抗(kang)熱(re)、抗(kang)震性(xing)好的(de)粘土磚、高鋁磚、硅線石磚、紅柱石磚等進行砌筑。朝向(xiang)炭化室一(則的爐門(men)因(yin)經常開閑，品度波動較大，一(yi)般(ban)采用粘土磚砌筑(zhu)，也可用堇青石磚和不定形(xing)耐(nai)火材(cai)料，耐(nai)火材(cai)料與外殼之間充填隔熱材(cai)料。
2.2燃燒(shao)室用耐(nai)火(huo)材(cai)料分析(xi)
燃(ran)燒(shao)室(shi)(shi)由(you)爐墻(qiang)、爐底和(he)爐頂三部分組成。由(you)干(gan)(gan)燃(ran)燒(shao)室(shi)(shi)與(yu)炭化(hua)室(shi)(shi)是相間(jian)設置的(de)(de)，因此，爐墻(qiang)是與(yu)炭化(hua)室(shi)(shi)共(gong)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)，需要(yao)(yao)進行嚴(yan)密的(de)(de)砌筑，以(yi)防止氣(qi)體(ti)(ti)竄漏(lou)。爐墻(qiang)的(de)(de)闌面主(zhu)要(yao)(yao)受到高(gao)品、煤(mei)中所含鹽類和(he)燃(ran)氣(qi)的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)，因此，燃(ran)燒(shao)室(shi)(shi)工作層(ceng)要(yao)(yao)用(yong)(yong)(yong)硅(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)砌筑，其(qi)技(ji)術要(yao)(yao)求與(yu)炭化(hua)室(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)相同(tong)。其(qi)他部位(wei)可以(yi)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)耐火材料。頂蓋(gai)層(ceng)位(wei)干(gan)(gan)焦(jiao)(jiao)(jiao)爐本體(ti)(ti)上(shang)部，采(cai)用(yong)(yong)(yong)粘(zhan)土磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)或硅(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)砌筑，小(xiao)型焦(jiao)(jiao)(jiao)爐用(yong)(yong)(yong)粘(zhan)土磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)，大型焦(jiao)(jiao)(jiao)爐蓋(gai)頂磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)均用(yong)(yong)(yong)硅(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)。煙肉(rou)和(he)干(gan)(gan)熄焦(jiao)(jiao)(jiao)裝(zhuang)置設在(zai)焦(jiao)(jiao)(jiao)爐鄰近(jin)，裝(zhuang)煤(mei)孔周圍(wei)因溫度波動(dong)較大，則用(yong)(yong)(yong)粘(zhan)土磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)砌筑。在(zai)爐頂上(shang)部填加填充層(ceng)，并依次砌筑粘(zhan)土磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)、漂珠磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)、硅(gui)(gui)澡(zao)土隔熱(re)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)，最上(shang)層(ceng)用(yong)(yong)(yong)缸磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)鋪(pu)面，還必須(xu)采(cai)取密封和(he)防水措施。斜(xie)道承受焦(jiao)(jiao)(jiao)爐本體(ti)(ti)荷(he)載，斜(xie)道區內(nei)有空氣(qi)和(he)煤(mei)氣(qi)通道，將燃(ran)燒(shao)室(shi)(shi)與(yu)蓄(xu)熱(re)室(shi)(shi)連通。
2.3蓄熱室用耐火(huo)材(cai)料(liao)分析
蓄熱(re)室工作也存在周期(qi)性和品(pin)度波動大的(de)特點(dian)。過去的(de)小型(xing)焦(jiao)爐蓄熱(re)室的(de)單墻(qiang)隔墻(qiang)、 ; 蓄熱(re)室(shi)底(di)和格(ge)子磚砌(qi)體(ti)，大多都是采用粘(zhan)土磚砌(qi)筑(zhu)；目前，如果沒有特殊要(yao)求，大部分(fen)焦(jiao)爐蓄熱(re)室(shi)的單墻(qiang)、主墻(qiang)、隔墻(qiang)砌(qi)體(ti)全部采用硅磚砌(qi)筑(zhu)，以確保焦(jiao)爐整體(ti)膨脹均勻。
2.4小(xiao)煙道用耐火材料分析
小(xiao)煙(yan)(yan)道(dao)(dao)、煙(yan)(yan)道(dao)(dao)和煙(yan)(yan)肉(rou)全部用粘土磚(zhuan)砌筑內襯，小(xiao)煙(yan)(yan)道(dao)(dao)位干蓄熱室底部與分煙(yan)(yan)逍連通，通過分煙(yan)(yan)道(dao)(dao)、總煙(yan)(yan)逍再到煙(yan)(yan)向(xiang)將燃燒廢氣排出(chu)，分煙(yan)(yan)道(dao)(dao)外層(ceng)用水(shui)泥膨脹珍珠巖磚(zhuan)做隔(ge)熱層(ceng)。
3 結語
綜上(shang)所述，焦爐所用的耐(nai)火(huo)材料，主要(yao)是(shi)硅(gui)(gui)磚(zhuan)，其(qi)次是(shi)粘土磚(zhuan)、硅(gui)(gui)澡(zao)土隔熱磚(zhuan)、漂珠(zhu)磚(zhuan)和缸磚(zhuan)等。硅(gui)(gui)磚(zhuan)屬(shu)干酸(suan)性(xing)耐(nai)火(huo)材料，具有良好的抗(kang)酸(suan)性(xing)侵蝕能(neng)力，它的導熱性(xing)能(neng)好，荷重軟化品(pin)度高，一般在1620℃以上(shang)，僅比其耐(nai)火度低70-80℃。硅(gui)磚(zhuan)的(de)(de)導(dao)熱(re)性(xing)隨(sui)著(zhu)工(gong)作(zuo)溫(wen)度的(de)(de)升(sheng)高而增大(da)，沒有殘余收縮，在烘爐(lu)過(guo)程(cheng)中，硅(gui)磚(zhuan)體積(ji)隨(sui)著(zhu)品度的(de)(de)升(sheng)高而增大(da)。所(suo)以，硅(gui)磚(zhuan)是焦(jiao)爐(lu)上較理(li)想的(de)(de)耐火制品，現代(dai)大(da)中型焦(jiao)爐(lu)的(de)(de)重要部位(如燃燒室、斜(xie)道和蓄熱室)都用硅磚砌筑。
