干熄焦爐用耐火材料選擇

干熄焦技術概述

干熄焦工藝起源于瑞士，20 世紀 40 年代，很多發(fā)達國家對干熄焦技術耐火磚耐火磚進行了研究，進入60年代前耐火磚氣孔率檢測蘇聯(lián)研究成果日漸豐富，該技術也得到了廣泛應用。但是在干熄焦裝置自動控制和環(huán)保方面起點并不高。70 年代出現(xiàn)了全球性的能源危機，干熄技術的發(fā)展速度也明顯加快。日本是在此期間干熄焦技術發(fā)展最為迅耐火磚速的國家，使干熄焦技術不僅在其國內(nèi)被普遍應用，同時它將干熄焦技術輸?shù)降聡⒅袊㈨n國等國家，其干熄焦技術已達到國際領先水平。80 年代德國對干熄焦技術裝置進行優(yōu)化和改進，使其運行成本降低，整個系統(tǒng)更加優(yōu)化。

干熄焦爐常用耐火材料

干熄爐砌體屬于豎窯式結構，爐體自上而下可分為預存室、斜道區(qū)、冷卻室和一次除塵裝置等。

常用耐火材料的局限性

目前，國內(nèi)大多數(shù)干熄焦爐斜道區(qū)采用莫來石－碳化硅磚，該耐火材料具有較好的熱震穩(wěn)定性、耐磨性、高抗折強度、強抗侵蝕性等。但隨著干熄焦技術的日益普及和成熟完善，研究發(fā)現(xiàn)干熄焦爐耐材，尤其是斜道區(qū)耐材的壽命偏短，導致干熄焦爐運行檢修周期短，檢修時間長。且與鍋爐系統(tǒng)檢修不匹配，導致蕪湖耐火磚干熄焦爐維護成本居高不下，運行效能下降，甚至影響到高爐的順利運行。

為延長斜道區(qū)耐火材料壽命并提高干熄焦爐的運行效率，各干熄焦廠家不斷進行改進，包括改善耐火制品的外觀質(zhì)量和尺寸偏差，嚴格控制砌筑質(zhì)量，確保每個牛腿受力均勻，預留膨脹空間，合理安排烘爐計劃，盡量保證干熄焦爐穩(wěn)定運行。然而，這些改良辦法無法從根本上解決干熄焦爐內(nèi)襯壽命偏短的問題。干熄焦爐內(nèi)襯損壞，尤其是斜道區(qū)耐材內(nèi)襯的損壞，導致停爐修補北京廢舊耐火磚的周期短、次數(shù)多。初期基本每年需要停爐一次對斜道進行澆筑修補，而反復澆筑修補將進一步縮短干熄焦爐的運行周期，引發(fā)停爐檢修頻率上升。

耐火材料不同選擇的成本對比

1材料成本對比

目前，多數(shù)設計院、廠家在選用耐火材料時對于復相氮化物結合碳化硅磚仍持謹慎的觀望態(tài)度，主要原因在于使用復相氮化物結合碳化硅磚成本將遠遠高于莫來石－碳化硅磚。而考慮材料成本時，僅考慮制品的采購價格是片面的，產(chǎn)品全生命周期發(fā)生的整體成本應當納入考慮范疇且起決定作用。

2其它方面對比

使用復相氮化物結合碳化硅磚對干熄焦爐斜道區(qū)進行改造后，干熄焦率和年發(fā)回轉(zhuǎn)窯機械應力對耐火磚的影響電量可獲得較大幅度的提高。此外，由于干熄爐停爐次數(shù)的減少，降低了因頻繁倒換干、濕焦炭對高爐造成的影響。同時，盧一國等人預測，如果干熄焦裝置斜道區(qū)耐火材料的過早損壞問題得以解決，干熄焦裝置的一代爐齡將可能達到7～10年，其經(jīng)濟效益和社會效益是非常巨大的。而復相氮化物結合碳化硅磚目前在干熄焦爐斜道區(qū)的最長使用壽命已達8年，完全可以滿足干熄焦裝置的使用需求，突破耐火材料壽命的瓶頸。

干熄焦斜道區(qū)耐火材料受到結構和化學侵蝕兩方面因素影響，成為干熄焦爐中最易損壞的部位，目前采用的莫來石－碳化硅磚服役壽命常常無法達到要求。選用高檔新型復相氮化物結合碳化硅制品，能夠顯著改善易損部位耐火材料壽命。經(jīng)分析，雖然新材料成本較普通耐火材料偏高，但其使用壽命顯著延長，在耐火材料服役的全生命周期之內(nèi)，綜合成本總體能夠獲得降低。

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