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焦(jiao)爐(lu)爐(lu)門(men)磚耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)已由傳(chuan)(chuan)統的(de)(de)粘土質(zhi)(zhi)、輕質(zhi)(zhi)隔熱材(cai)料(liao)向(xiang)耐(nai)火(huo)(huo)性(xing)能更好的(de)(de)堇(jin)青(qing)石、莫來(lai)石以及(ji)堇(jin)青(qing)石復合(he)材(cai)料(liao)方向(xiang)發展(zhan)。爐(lu)門(men)磚耐(nai)材(cai)除(chu)了(le)要(yao)具備常規耐(nai)材(cai)性(xing)能外，還要(yao)具有比爐(lu)墻(qiang)磚更好的(de)(de)耐(nai)火(huo)(huo)性(xing)能，包括抗(kang)熱震性(xing)能、較低的(de)(de)傳(chuan)(chuan)熱系數和密度(du)、耐(nai)侵蝕及(ji)抗(kang)結碳性(xing)能等。

1、傳統的粘土磚 

傳(chuan)統粘土(tu)磚(zhuan)價格便宜(yi)、強度高，是早期焦(jiao)爐耐火材(cai)料的主要選擇。粘土(tu)磚(zhuan)導熱系數相對較高，一般在1~1.28W/(m·K)范圍內(nei)，保溫效果相對較(jiao)差；且粘土(tu)磚內(nei)氣孔相對較(jiao)多，熱膨脹性(xing)明顯，抗(kang)熱震(zhen)性(xing)不好，使(shi)用(yong)壽命偏低。目(mu)前，國(guo)內(nei)外(wai)焦(jiao)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)門(men)磚已不再將粘土(tu)質作為首選材(cai)料。

  2、輕質隔熱材料 
  輕(qing)質隔(ge)熱材料導熱系數低(di)、密(mi)度小。20世紀90年代，國內某些焦化(hua)廠(chang)(chang)開始(shi)采(cai)用(yong)輕質磚代替傳(chuan)統粘土磚。濟鋼焦化(hua)廠(chang)(chang)曾采(cai)用(yong)聚輕質爐門磚取代原粘土爐門磚，爐門磚導熱系數明(ming)顯變小(xiao)，爐門磚減薄50mm后爐門表(biao)面(mian)溫度降低20℃以上，爐(lu)頭(tou)熱損失降低，機焦(jiao)側(ce)爐(lu)頭(tou)焦(jiao)炭(tan)質量得(de)到改善。宣鋼焦(jiao)化廠(chang)曾采用輕質漂(piao)珠磚代替粘土、堇青石襯磚，機焦(jiao)側(ce)爐(lu)門磚重(zhong)量分別(bie)減輕0.58t、0.65t，且由于(yu)輕質漂珠磚導熱系數(shu)低，爐頭溫度(du)顯著提高(gao)30℃左右，在降(jiang)低煉焦(jiao)耗熱量的同時節省了加(jia)熱煤(mei)氣的用量。

輕質(zhi)材(cai)料除了自身質(zhi)量(liang)較輕外，還包含(han)有氣(qi)(qi)孔(kong)，但(dan)是顯(xian)(xian)氣(qi)(qi)孔(kong)過多容易致使煉焦過程中煤焦油、碳(tan)素(su)等(deng)滲透至磚(zhuan)孔(kong)隙中，降低耐火材(cai)料的(de)(de)耐蝕性能。為此，武漢科技(ji)大(da)學曾研究了氣(qi)(qi)孔(kong)結構參數與輕質(zhi)磚(zhuan)熱導率的(de)(de)關系，結果(guo)表明(ming)，添加漂珠可顯(xian)(xian)著(zhu)(zhu)增加輕質(zhi)磚(zhuan)的(de)(de)閉氣(qi)(qi)孔(kong)，但(dan)開(kai)氣(qi)(qi)孔(kong)變(bian)化不大(da)，輕質(zhi)磚(zhuan)的(de)(de)熱導率隨著(zhu)(zhu)總氣(qi)(qi)孔(kong)率的(de)(de)增大(da)呈指數關系減(jian)小(xiao)，小(xiao)于150μm范圍內的氣孔與(yu)熱(re)導率的相(xiang)關性(xing)最好。為了克(ke)服聚輕質(zhi)爐(lu)(lu)門磚強(qiang)度低的問題，加強(qiang)型(xing)聚輕質(zhi)爐(lu)(lu)門襯磚被研發與(yu)使(shi)用。不同爐(lu)(lu)門磚耐(nai)火材料理化性(xing)能指標如表1所示。

表1不同爐門磚耐火材料理化性能指標

3、堇青石復合型(xing)耐火材料       ;             

堇青石(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(biao)2堇青石復合型爐門磚耐火材料理化性能

早期的堇(jin)青(qing)(qing)石一般由工(gong)業氧化鋁、粘土、高(gao)嶺土、滑石、鋁礬土、焦寶石等合(he)成。堇(jin)青(qing)(qing)石具有優良的熱穩定性(xing)，但其高(gao)溫(wen)荷重性(xing)能相對較(jiao)差，為了更(geng)加完善堇(jin)青(qing)(qing)石的高(gao)溫(wen)性(xing)能，目(mu)前(qian)研究較(jiao)多的是堇(jin)青(qing)(qing)石復合(he)型材料，包括堇(jin)青(qing)(qing)石-莫來石復合材(cai)料、粘土-熔融石英、鎂(mei)鋁尖晶石-堇青石(shi)復合材(cai)料、莫來石(shi)-氧化鋁復合(he)材料等，這(zhe)些耐火材料的性能明顯優于堇青石材料，具體見表2.

隨著高爐大型化(hua)(hua)以及富氧、噴煤(mei)等技(ji)術的發展，高爐用焦炭質量的穩(wen)定(ding)成為了制約(yue)高爐穩(wen)定(ding)順行的關鍵(jian)因(yin)素(su)。焦爐爐門(men)磚的保溫效果(guo)、壽(shou)命(ming)直接影響焦爐機、焦兩側(ce)焦炭的質量；焦爐操作機械化(hua)(hua)、自動化(hua)(hua)要求爐門(men)磚長壽(shou)化(hua)(hua)；加之(zhi)環保標準愈(yu)加嚴(yan)格(ge)，以往焦爐爐門(men)冒火、冒煙現(xian)象勢將遭(zao)到(dao)杜(du)絕(jue)。因(yin)此，焦爐爐門(men)磚不(bu)僅要有(you)(you)良(liang)好的耐火性能(neng)，還要具有(you)(you)保溫效果(guo)好、耐侵(qin)蝕、整體性能(neng)穩(wen)定(ding)等特(te)點。