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焦爐(lu)爐(lu)門磚(zhuan)耐(nai)火材料(liao)已由傳統的(de)粘土質、輕質隔熱材料(liao)向(xiang)耐(nai)火性(xing)(xing)能更(geng)好的(de)堇青(qing)石、莫來石以及堇青(qing)石復合材料(liao)方向(xiang)發展。爐(lu)門磚(zhuan)耐(nai)材除了(le)要(yao)具備常規(gui)耐(nai)材性(xing)(xing)能外，還要(yao)具有(you)比爐(lu)墻(qiang)磚(zhuan)更(geng)好的(de)耐(nai)火性(xing)(xing)能，包括抗(kang)熱震(zhen)性(xing)(xing)能、較低的(de)傳熱系數和密度、耐(nai)侵蝕及抗(kang)結碳性(xing)(xing)能等。

1、傳統的粘土磚 

傳統粘土(tu)(tu)磚價格便(bian)宜(yi)、強度(du)高，是早期焦爐耐火(huo)材(cai)料(liao)的主要選擇(ze)。粘土(tu)(tu)磚導熱系數相對較(jiao)高，一般在(zai)1~1.28W/(m·K)范圍內(nei)，保溫(wen)效(xiao)果(guo)相(xiang)對(dui)較(jiao)差；且(qie)粘土(tu)磚內(nei)氣孔相(xiang)對(dui)較(jiao)多(duo)，熱膨脹性明顯，抗熱震(zhen)性不(bu)好(hao)，使(shi)用壽命偏低。目前，國(guo)內(nei)外焦爐爐門磚已不(bu)再(zai)將粘土(tu)質作為首選(xuan)材料。

  2、輕質隔熱材(cai)料 
  輕質隔熱材料(liao)導熱系數低、密度(du)小。20世紀90年代，國(guo)內(nei)某些(xie)焦(jiao)化廠(chang)開始采用輕質(zhi)磚代替傳統(tong)粘土(tu)磚。濟鋼(gang)焦(jiao)化廠(chang)曾采用聚輕質(zhi)爐(lu)門(men)磚取代原(yuan)粘土(tu)爐(lu)門(men)磚，爐(lu)門(men)磚導熱(re)系(xi)數明顯變小(xiao)，爐(lu)門(men)磚減薄50mm后爐門表面溫度(du)降低20℃以上，爐頭熱損失降低，機(ji)焦側(ce)爐頭焦炭(tan)質量得到改善(shan)。宣(xuan)鋼焦化廠曾采(cai)用(yong)輕(qing)(qing)質漂珠(zhu)磚代替粘土、堇青石襯磚，機(ji)焦側(ce)爐門(men)磚重量分別減輕(qing)(qing)0.58t、0.65t，且由(you)于輕質漂珠磚(zhuan)導熱(re)系(xi)數低，爐頭溫(wen)度顯著提(ti)高30℃左(zuo)右，在(zai)降低煉(lian)焦耗熱量的同時節省了加熱煤氣的用量。

輕質(zhi)材(cai)料(liao)除了(le)自(zi)身質(zhi)量較輕外，還包含有氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)，但是顯(xian)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)過多容易致使煉焦(jiao)過程中(zhong)(zhong)煤焦(jiao)油、碳素等滲透至磚(zhuan)孔(kong)(kong)(kong)隙中(zhong)(zhong)，降低耐火材(cai)料(liao)的(de)耐蝕性能(neng)。為此，武漢(han)科技大(da)(da)學(xue)曾(ceng)研究了(le)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)結構參數(shu)與輕質(zhi)磚(zhuan)熱導(dao)率的(de)關(guan)系(xi)，結果表(biao)明，添加(jia)漂珠(zhu)可顯(xian)著增加(jia)輕質(zhi)磚(zhuan)的(de)閉(bi)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)，但開氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)變(bian)化(hua)不(bu)大(da)(da)，輕質(zhi)磚(zhuan)的(de)熱導(dao)率隨著總氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)率的(de)增大(da)(da)呈指數(shu)關(guan)系(xi)減小(xiao)(xiao)，小(xiao)(xiao)于150μm范圍內的(de)(de)氣孔與(yu)熱(re)導(dao)率的(de)(de)相(xiang)關性(xing)最好。為(wei)了克服聚輕(qing)質爐門(men)磚強度(du)低(di)的(de)(de)問(wen)題(ti)，加(jia)強型聚輕(qing)質爐門(men)襯磚被研發與(yu)使用。不(bu)同爐門(men)磚耐(nai)火材(cai)料(liao)理化性(xing)能指(zhi)標如(ru)表(biao)1所示。

表(biao)1不同爐門磚耐火材料理化性能指標

3、堇青(qing)石復合型(xing)耐火(huo)材料                    

堇(jin)青石(2MgO?2Al2O3?5SiO2) 屬鋁鎂硅酸鹽礦物，耐火材料中的堇青石一般均為人工合成。堇青石具有較低的熱脹系數、較小的熱導率，同時又有較強的抗壓能力，是目前焦爐爐門磚上最常用的耐火材料之一。

表2堇青石復合型爐門磚耐火材料理化性能

早期(qi)的(de)堇(jin)青(qing)(qing)石(shi)(shi)(shi)一般由(you)工業氧化鋁、粘土、高(gao)嶺土、滑石(shi)(shi)(shi)、鋁礬土、焦寶石(shi)(shi)(shi)等(deng)合成。堇(jin)青(qing)(qing)石(shi)(shi)(shi)具有(you)優良的(de)熱穩定性，但其高(gao)溫(wen)荷重性能(neng)相對較(jiao)差，為(wei)了(le)更加(jia)完善堇(jin)青(qing)(qing)石(shi)(shi)(shi)的(de)高(gao)溫(wen)性能(neng)，目前研(yan)究(jiu)較(jiao)多的(de)是堇(jin)青(qing)(qing)石(shi)(shi)(shi)復(fu)合型材料，包(bao)括堇(jin)青(qing)(qing)石(shi)(shi)(shi)-莫來石復合(he)材料(liao)、粘土-熔融石英、鎂(mei)鋁(lv)尖晶石-堇青石復合材料、莫來(lai)石-氧化鋁復合材(cai)(cai)料(liao)等，這些耐火(huo)材(cai)(cai)料(liao)的性(xing)能明顯優于堇青(qing)石材(cai)(cai)料(liao)，具體見表(biao)2.

隨著高(gao)爐(lu)大型化(hua)以及富氧、噴煤(mei)等技術的發展(zhan)，高(gao)爐(lu)用焦(jiao)(jiao)炭質(zhi)量的穩定(ding)成為了制約高(gao)爐(lu)穩定(ding)順行的關鍵因素。焦(jiao)(jiao)爐(lu)爐(lu)門(men)磚(zhuan)的保(bao)溫效(xiao)果、壽(shou)命直接影(ying)響焦(jiao)(jiao)爐(lu)機、焦(jiao)(jiao)兩(liang)側(ce)焦(jiao)(jiao)炭的質(zhi)量；焦(jiao)(jiao)爐(lu)操作機械化(hua)、自(zi)動(dong)化(hua)要求爐(lu)門(men)磚(zhuan)長壽(shou)化(hua)；加之環保(bao)標(biao)準愈加嚴格，以往焦(jiao)(jiao)爐(lu)爐(lu)門(men)冒(mao)火、冒(mao)煙現象(xiang)勢將遭(zao)到杜絕。因此，焦(jiao)(jiao)爐(lu)爐(lu)門(men)磚(zhuan)不僅(jin)要有良好的耐(nai)火性能(neng)，還要具有保(bao)溫效(xiao)果好、耐(nai)侵蝕、整體(ti)(ti)性能(neng)穩定(ding)等特點。