砌筑焦?fàn)t用耐火材料及耐火泥介紹

焦?fàn)t砌筑時，根據(jù)耐火磚的種類和各部位的溫度選用不同的耐火泥。由于開裂、剝蝕或熔洞等原因造成爐體損壞，焦?fàn)t在熱態(tài)下噴補(bǔ)或抹補(bǔ)時所用泥料為水玻璃作粘結(jié)劑的硅砂或粘土砂漿，以及磷酸作粘結(jié)劑的粘土砂漿。也有一部分因磷酸價格昂貴，用硫酸鋁作粘結(jié)劑配制成熱修泥料。除了上面提到的耐火材料外，為了減少高溫墻體對外界的散熱，通常采用保溫墻體與外部墻體之間的保溫材料。保溫材料可直接填充，可調(diào)制成膠泥涂抹，也可制成保溫磚或保溫墊，也可制成保溫氈，還可將輕粘土磚、蛭石、重晶石等作為骨料，用水泥、磷酸鹽、水玻璃等作為保溫材料，制成保溫混凝土。焦?fàn)t常用的保溫材料有硅藻土，輕粘土磚，膨脹珠巖，蛭石，硅酸鋁纖維等。

煉焦?fàn)t用耐火磚砌補(bǔ)

在鋼鐵窯爐中，焦?fàn)t是一種規(guī)模大、使用壽命長的窯爐(20~50年)，其砌筑及修補(bǔ)技術(shù)是近年來的研究熱點(diǎn)。

盡管有些機(jī)械化(例如通過運(yùn)輸帶運(yùn)送耐火磚)作業(yè)可以進(jìn)行，但焦?fàn)t砌筑作業(yè)在近半個世紀(jì)的基本技術(shù)上并無多大變化，

基本上屬于典型的勞動密集型操作，與非定型機(jī)械化操作的其它窯爐相比，差別很大。

對焦?fàn)t，尤其是炭化室的修補(bǔ)，延長了使用壽命。在早期，嘗試了多種方法(換耐火磚、換澆注料、噴射補(bǔ)丁等等)，一些情況下停止了鄰近炭化室的操作，還采取了一種大膽的辦法，在高溫下重新砌筑整個炭化室。

碳化室修復(fù)多年存在的問題是，修復(fù)后溫度下降，對硅質(zhì)耐火磚造成了破壞。如果同時考慮方石英、鱗石英的形貌變化，硅質(zhì)耐火磚爐壁溫度的預(yù)期降幅應(yīng)在600℃左右，降幅較大，彌補(bǔ)了以往多采用濕式噴補(bǔ)方法所存在的不足。

70年代后期，日本發(fā)展并實(shí)現(xiàn)實(shí)用的干熱修補(bǔ)法(氧丙烷火焰噴涂法)，一舉解決了當(dāng)時的難題。后來又采用了各種方法，包括等離子火焰噴涂法。對焦?fàn)t壽命的提高有很大貢獻(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)了30多年的運(yùn)行周期。

1在焦?fàn)t砌筑前，要做好耐火材料的準(zhǔn)備工作，將耐火材料放入耐火材料庫，包括有蓋庫和露庫。有蓋庫用于存放硅磚、保溫磚和粉料，露天庫儲存粘土磚、高鋁磚和紅磚。輔助性材料也多放在有蓋庫中。河南耐火材料廠經(jīng)過多年的建設(shè)，在這方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，耐火材料總量一般按以下方法即可方便地得出數(shù)據(jù)。封庫硅磚：1.6~1.9t/m2封庫粉料：2.7~3.0t/m2空心粘土磚等：2t/m2以上的系數(shù)都包括了通道，總耐火磚量較大時可采用上、下限。不管是封頂庫還是露天庫，都要有堅(jiān)實(shí)的地面坪，庫內(nèi)地坪要高于庫地面坪，四周要有排水溝。帶蓋庫應(yīng)保證不漏雨，庫內(nèi)燈光充足。

第二，為便于施工用料，耐火磚的碼放應(yīng)根據(jù)工程需要和庫房的具體情況畫出入庫存放耐火磚的平面圖，計(jì)劃使用庫房。該方法的原理是：將砌塊按施工順序碼放，先砌筑部位的磚盡量靠近運(yùn)輸線路堆放；將砌塊按砌筑部位分別碼放；將不同類型的磚分別碼放；將所有的磚，如硅磚、高鋁型耐火磚、粘土磚、保溫磚分別碼放；將所有的磚，按不同規(guī)格分別碼放；將所有的磚垛標(biāo)識清楚，標(biāo)明磚的種類、數(shù)量和使用部位，以免用錯；磚垛之間的通道寬度：人行道不小于600mm，運(yùn)輸?shù)啦恍∮?000mm，磚垛到墻的距離不小于500mm；同一磚垛只能碼放一塊不完整的磚垛。

三、耐火材料的打磨、打磨施工前，對耐火材料應(yīng)做好四個方面的工作，以保證施工質(zhì)量和工期。

煉焦用耐火材料

1.硅磚中SiO2含量超過93%,SiO2能形成三種類型的結(jié)晶形態(tài)(石英、鱗狀石英、方石英)和一種非結(jié)晶形態(tài)(石英)，而同一種類的SiO2可形成多個同素異形體。有α-石英和β-石英兩種石英；方石英有α-方石英和β-方石英兩種；鱗狀石英有α-鱗狀石英、β-鱗狀石英和γ-鱗狀石英。在晶格和密度不同的情況下，三種形態(tài)與它們的同素異形體相互區(qū)別。他們在一定溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。在這個溫度范圍之外，就是晶形轉(zhuǎn)變。在600℃之前，由于晶型發(fā)生變化，所以體積變化很大，并且在117℃、163℃、180—270℃以及573℃等溫度變化點(diǎn)時，體積變化尤其明顯，此時容易造成砌體變形和硅磚開裂。但600℃以上硅磚體積變化平緩，抗急冷急熱性優(yōu)于粘土磚。所以，這對焦?fàn)t各部位材料的選擇，焦?fàn)t砌筑、安裝、烘爐、生產(chǎn)保養(yǎng)、冷爐等，都具有重要意義。硅磚屬酸性耐火制品，耐酸渣侵蝕性能好。硅磚導(dǎo)熱性好，荷重軟化溫度高，幾乎與它的耐火性接近，一般在1620℃以上，這是由于硅磚鱗石英能形成良好的結(jié)晶骨架，表現(xiàn)為近結(jié)晶性。因?yàn)楣璐u具有上述特點(diǎn)，所以現(xiàn)代焦?fàn)t的主要部位：炭化室、斜道區(qū)和回?zé)崾覂?nèi)的墻都是用硅磚砌成的。提高硅磚的導(dǎo)熱性有利于焦?fàn)t強(qiáng)化生產(chǎn)，提高硅磚的密度可以提高導(dǎo)熱性。

2.粘土磚的耐火強(qiáng)度雖然高，但荷重軟化的起始溫度遠(yuǎn)低于粘土磚的耐火強(qiáng)度，而且軟化變形溫度間隔很大，可達(dá)到200C以上。粘土磚是一種酸性耐火材料。耐蝕性好，熱穩(wěn)定性好，但導(dǎo)熱性和力學(xué)性能都比硅磚差。方格磚、石英磚、小煙道襯磚、爐頂襯磚、爐門襯磚、升管襯磚等都要有很好的熱穩(wěn)定性，但由于對荷重軟化溫度要求不高，所以都采用粘土磚。圓筒磚為過燒粘土磚，表面光滑，密度大，機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨性能好，適用于焦?fàn)t爐頂面及焦邊工作臺面等。

三、高鋁磚中含有Al2O3含量48%以上的鋁硅耐火磚稱為高鋁磚，其耐火度和開始軟化荷重溫度都比粘土磚高，耐渣性能好�？辜崩浼睙嵝阅茈m不如粘土磚，但優(yōu)于硅磚，可用來砌筑燃燒室爐頭。

四、葉蠟石磚是含SiO277%一78%,A12O319%一2l%的半硅磚，具有急冷、急熱和抗渣性能，是一種新型耐火材料，已廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t爐頂表面磚和水煤氣發(fā)生爐內(nèi)襯，其用途尚待開發(fā)。

5.耐火泥是一種能使磚石成為一體的粘結(jié)劑，具有與磚石相對應(yīng)的性能，焦?fàn)t用泥應(yīng)具有：(1)在常溫下，磚石具有良好的可塑性，與粘結(jié)結(jié)合；(2)在干燥和燒結(jié)時，收縮較小；(3)耐火度和荷重軟化溫度高于其所在部位的溫度。煉焦用耐火泥分為硅粉耐火泥和粘土耐火泥。硅火泥分高溫(>1500℃)，中溫(1350一1500℃)，低溫(1000一1350℃)三種。

煉焦?fàn)t砌筑用耐火泥

耐火泥砌筑焦?fàn)t，要求在常溫下有良好的可塑性和粘結(jié)性，以利施工；干燥后收縮性小，防止開裂；使用溫度時可發(fā)生燒結(jié)或固結(jié)，并具有一定的強(qiáng)度，以保證爐體的堅(jiān)固性和嚴(yán)密性；耐火強(qiáng)度和壓力軟化溫度應(yīng)高于使用溫度。煉焦用耐火泥可分為硅砂和粘土兩類。硅磚砌筑時使用硅灰泥，粘土磚砌筑時使用粘土灰泥。硅泥漿是用硅石、廢硅磚和粘土混合制成。硅的主要成分是硅石，硅石中二氧化硅含量越高，耐火度越高。

添加廢硅磚粉是為了提高硅火泥與硅磚的高溫結(jié)合能力，由于廢硅磚粉和硅磚的膨脹基本相同，可以在磚的表面貼上磚。廢硅磚粉在硅火泥中的含量為20%~30%。添加粘結(jié)粘土后，可以提高火泥的可塑性，降低其透氣性，降低失水率，一般添加量在15%~20%左右。

泥漿是用粘土(熟料)、廢棄粘土(生料)粉末和粘合粘土(生料)制成的。生土為粘結(jié)劑，其添加量占粘土泥漿的75%~80%，生土為粘結(jié)劑，其添加量能提高粘土泥漿的可塑性，降低滲透性和失水性。但是加入量不能太大，否則容易產(chǎn)生裂紋，以加入20%~25%為宜。在溫度低于1000℃的焦?fàn)t上使用粘土泥。

焦?fàn)t砌筑時，根據(jù)不同部位的磚品種和溫度選用不同的耐火材料。由燃燒室頂至斜道區(qū)中、上部采用中溫硅火泥，由斜道區(qū)下部至回?zé)崾抑胁坎捎玫蜏毓杌鹉�，由回�(zé)崾蚁虏坎捎眉铀�玻璃的低溫硅火泥。泥漿主要用于砌筑粘土磚的部位和修補(bǔ)焦?fàn)t爐膛。

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