7_63m焦炉主要耐火材料简评[1]

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7.63m焦炉的环保设施及运行分析

7.63m焦炉的环保设施及运行分析王洪兴李守成马卫华（山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂，太原030003)焦炉在炼焦过程中所产生的大量烟尘和有害气体严重污染了环境。

20世纪70年代以来，这种状况逐渐被人们重视，国内外专家在焦炉污染物控制方面做了大量的研究和试验工作，很多方法已经得到了实际应用。

太钢7. 63m焦炉是国内首次从德国引进的，也是目前中国炭化室高度最高、单孔炭化室容积最大的焦炉，具有全球先进的炼焦工艺技术，其独特的工艺技术和装备设施确保其优秀的环保优势。

1 装煤过程的消烟除尘7. 63m焦炉的装煤采用PROven (Pressure Regulated Oven System）技术，即炭化室压力调节系统，主要由固定杯、皇冠管、密封锥型体、连杆、气缸、定位器和压缩空气控制系统等构成，如图1所示。

PROven系统取代了国内常规焦炉的桥管阀体，通过气动机构调节固定杯内的液位，可以完成导通上升管与集气管、切断上升管与集气管和调节上升管流向集气管的荒煤气量等工作。

由于集气管在负压(－300Pa) 状态下操作，在装煤过程中产生的吸力可以满足消烟除尘的要求。

装煤时，PROven系统将集气管与上升管连通，由于集气管采用负压操作，使炭化室产生负压，可以确保装煤操作过程无烟尘和煤气溢散。

在装煤过程中，PROven系统的快速冲洗管关闭，密封锥型体提起，使固定杯出口打开，荒煤气可以无干扰地通过PROven装置进入集气管，各部件的状态见图2。

图1 PROven系统结构示意图图2 PROven系统处理装煤气流操作状态2 推焦时的防尘措施（1）焦炉机侧摘门、推焦、平煤、尾焦、清门和清框产生的烟尘由推焦机车载除尘器收集。

在推焦、平煤作业时，推焦车上的旋转烟罩已经打开，可以收集摘门、推焦、清框、尾焦、平煤产生的烟尘，在清门机顶部专门的导烟罩可以收集清门过程产生的烟尘。

（2）焦炉焦侧摘门、导焦、尾焦、清门和清框产生的烟尘由地面除尘站方式收集。

7.63m焦炉主要耐火材料简评

关键词：７６ｍ焦炉．３耐火材料材质技术条件
中图分类号：Ｔ１５７ＱＢｒｅｖｅｏａｎｆａｔｒｏ６ｍｋｅｉｆＲｅｉｗｎＭｉＲｅｒｃｏｙｆｒ７．３ＣｏｅＯｖｎ
Ａｂｓｒｃ：ｅｋｉｄｑａｉｙｍａｅｉｌｑａｉｙａｄａｃｐａｅｔｃｎｃｌｃｎｔｏｆａｉｕｓｋｎｆｂｉｋｔａｔＴｈｎ，ｕｎｔ，ｔｒａｕｌｔｎｃｅｔｎｃｅｈｉａｏｄｉｎｏｒｏｉｄｓｏｒｃｔｉｖ
表１
’
１主要耐火材料的品种与数量
１座７６ｍ焦炉的各种耐火材料达３万ｔ．３，异
ｌ７孔７６ｍ焦炉主要用耐火材料ｘ０．３
型砖达１１０余种，根据焦炉各部位的不同工况，０
分别选用硅砖、半硅砖、粘土砖、高铝隔热砖、硅线石砖、红砖和浇注块等种类的耐火材料砌筑，见
ｓａｅｆｉｆｃｏｙｆｒ７６ｍｏｅｏｅｒｅｃｉｅ．ｔｈａｉｅａｐｉａｉｎｉｓｅｆｓ — ｈｐｓｎｒｒｔｒ．３ｃｋｖｎａｅｄｓｒｄａｅｓｍｅｔｏｍａｅａｏｂｔｍｅｔｐｌｔｕｓｏｅｈｃｏｓｍｉｓｌａｂｉｋｓｌｎｔｂｉｋｓｉａｍｏｔｒａｄｃｅｋｂｃｒｅｐｙｄｓｕｓｄＴｅｓａｐｏｅｔｆ — ｉｃｒ，ｉｍａｉｒｃ，ｉｃｒｎｈｃｒｋａｅｄｅｌｉｃｓｅ．ｈｅｌｒｐｒｏｉｃｉｅｌａｉｙ７６ｍｏｅｏｅｓｇｏ，ｂｔｍｏｅｓａｅｂｉｋｒｓｄｈｎｓｅｒｄｃａｅｏｏｒｋｒ．３ｃｋｖｎｉｏｄｕｒｈｐｒｃｓａｅｕｅ，ｔｅｆｉｈｄｐｏｕｔｒｔｆｓｍｅｂｉｓａｅｉｃｒｔｅｗ，ｆｈｏｌａｅｖｎｐｏｅｔｃｕｅｗｉｈｈｓｎｕｎｅｏｏｅｏｅｒｄｃｉｎｏｅａｉｎａｈｒｏｉｔｅｃｍｐｉｔｄｏｅｒｐｒｒｔｒｈｃａｆｅｃｎｃｋｖｎｐｏｕｔｐｒｔｌｃｓｕｉｌｏｏａｄｓｒｉｅｌｅｓｏｌｅｆｒｅｒｖｄｂｒｃｉｅｎｅｖｃｆｈｕｄｂｕｈｒｏｅｙｐａｔ．ｉｔｐｃＫｅｒｓ．３ｃｋｖｎＲｅｒｃｏＭａｅａｕｌｙＴｃｎｃｌｏｄｔｎｙｗｏｄ：７６ｍｏｅｏｅｆａｔｒｙｔｒｌａｉｅｈｉａｎｉｏｉｑｔｃｉ

7.63m焦炉炉体结构

7.63m焦炉炉体结构7.63m焦炉*内首次完全从德国Uhde公司引进，其先进的炼焦工艺技术，代表了当今世界炼焦技术发展的方向，集中了炼焦工艺、焦炉机械、焦炉自动控制等方面的先进技术，具有国际领先水平。

7.63m焦炉炭化室高7.63m（热态），双联火道、多段加热、同位燃烧、分格式蓄热室，混合煤气侧入、焦炉煤气下喷的复热式超大型焦炉。

太原钢铁集团公司焦化厂一期建设的一座1×70孔7.63m焦炉，包括焦炉炉体、煤塔、湿式熄焦塔、熄焦沉淀池、加煤、推焦、拦焦、除尘等设备。

焦炉上装有三个荒煤气集气管对炼焦过程中产生的荒煤气进行收集，并通过吸入管把收集来的荒煤气吸入到现有的煤气净化设置中。

本文拟从焦炉炉体各部位的结构特点和砖型特点进行加以介绍。

1.主要结构特点1.1每个炭化室下面对应一个空气蓄热室和一个煤气蓄热室，在机、焦侧方向分成十八格；1.2分段加热使斜道结构复杂，砖型多。

通道内无胀缝使斜道严密，防止斜道区上部高温事故的产生；1.3燃烧室由36个共18对双联火道组成，同位燃烧，三段加热结构。

在每对火道隔墙间下部设循环孔，将下降火道的废气吸入上升火道的可燃气体中，用此两种方式拉长火焰，达到高向加热均匀的目的；1.4蓄热室无中心隔墙，仅在焦侧设置烟道，由于3段燃烧加热和废气循环，煤气燃烧充分，炉体高向加热均匀，废气中氮氧化物含量低≤500mg/Nm3，达到国家环保标准控制要求；1.5炉体材质全按照德国DIN标准，多达19种，全炉共设置六次满铺滑动层。

蓄热室机、焦侧方向分成十八格，煤气蓄热室与空气蓄热室相间配置，其下部配备两个与其相同的水平烟道，每个水平烟道又通过格子砖支撑墙沿炭化室长度方向分成两格，作为供空气、混合煤气、排废气用，水平烟道不设置衬砖。

因而要求互相之间严密不串漏，因水平烟道存在着气体交换，温度变化，而蓄热室下部温度较低，整个蓄热室下部（1-21层）采用耐急冷急热的半硅砖（E65）砌筑，上部使用硅砖（SI-KN），接缝位置设置滑动层。

零膨胀砖在7_63m超大型焦炉炉体维护中的应用

（２）温度控制：推空炉内焦炭，检修号两侧燃烧室由高炉煤气改为焦炉煤气加热，待检修号四个立火道停止加热（可根据实际情况，酌情局部增加暂停加热立火道）；空炉炉温控制在６５０ ℃，焖炉号温度控制在８５０ ℃。
（３）炭化室压力控制：修补作业中，ＰＲＯｖｅｎ处于出焦状态，上升管盖打开，铊杆开度为６４％，皇冠管内注满水，切断与集气管的连接，保证炉体微正压（１０Ｐａ ~１５Ｐａ）。
（２）火道情况：挖补前，９~１２火道部位有明显的窜漏，且底部有少量的堵塞。修补后，９火道、１１火道底部的堵塞物清理干净，９~１２火道煤气畅通，装煤后无窜漏，消除了煤料堵塞立火道的隐患。
（３）推焦电流变化：修补后，墙面平整，推焦电流由２９６Ａ下降到２５２Ａ，推焦阻力明显减少，有利于炉墙保护。
（５）拆除墙面，清理火道，重新砌砖：拆除破损炉墙砖，清理斜道口堵塞物；拆除部位用零膨胀砖、硅火泥重新砌筑，如穿孔部位形状不规则，要对零膨胀砖尺寸进行切割，尽量减少原墙面的拆除。炉墙挖补过程中，检查炉墙砖缝状况，新旧砖接缝处，进行喷补处理，防止炉墙窜漏。
显气孔真密度率／％／ｋｇ·ｍ－３
常温耐压强度／ＭＰａ
热震稳定性荷重软化线膨胀率（１１００ ℃，ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３温度／℃ （１０００ ℃）／％水冷）／次／％／％
Ｆｅ２Ｏ３／％
ＣａＯＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ
／％
／％
零膨胀砖 ≤２０＞１８４０＞３０
１６６０
０．１６
（１）耐火材料准备：选定材质后，根据７．６３ｍ焦炉９~１１火道部位用砖情况，定制零膨胀砖１５种，共０．５ｔ；准备硅火泥、硅酸铝纤维毡、水玻璃等。

7.63米大型焦炉新技术介绍

焦炉本体机侧焦炉炉顶焦炉加热系统前言伴随着中国钢铁产业的快速发展,炼焦行业的产能规模和装备水平发生了历史性变化,目前我国炼焦企业已有1300多家,“十五”期间，我国焦炭产量以每年21.7%的速度增长,约占世界焦炭贸易额的47%.首钢一期共建设投产7.63米的大型焦炉4座, .整个焦炉本体由德国公司提供全套技术支持，年产冶金焦炭420万吨,焦炭质量世界第一。

焦化维检作为焦化区域的自动化设备维护单位，肩负着焦化各区域所有自动化系统的维护工作，尤其是焦炉本体作业区，其稳产顺产直接影响着转炉、高炉、炼钢等主生产流程的焦炭供应，所以充分的消化、吸收其先进的核心控制技术和各连锁关系，快速掌握故障处理能力，是出色完成焦炉本体维护任务、保障焦炉生产稳定运行的关键。

本文旨在详细介绍德国公司成套系统组成、工艺结构特点、控制系统要点及其相关知识，通过参阅此文档可对焦炉系统有一个较为全面的了解。

前言 (3)第一节.炼焦工艺流程介绍 (5)一.炼焦工艺流程介绍 (5)二.焦炉参数列举 (5)三.7.63米超大型焦炉新技术分析 (6)3.1焦炉加热系统 (6)3.1.1蓄热室 (7)3.1.2加热壁 (8)3.1.3不同的加热系统 (9)3.1.4焦炉煤气加热 (9)3.1.5混合气体加热 (10)3.1.6转换设备 (11)3.1.7废气系统 (11)3.2.荒煤气导出系统 (12)3.2.1荒煤气导出系统构成 (12)3.2.2 Proven系统构成 (13)第二节. 7.63米超大型焦炉成套系统工艺流程分析 (14)一:交换机系统(Resevering systm) (14)1．1交换机系统(Resevering systm)概述 (14)1．2交换机动作流程简介 (15)二.PROVEN系统 (16)2．1．PROVEN系统概述 (16)2．2炉压调节的工艺原理 (17)2．3、炉压调节系统的上位监控 (18)三．BLEEDER放散系统 (19)3.1荒煤气点火放散系统的工艺原理 (19)3. 2工艺流程 (20)3．3、荒煤气点火放散系统的自动控制 (21)第三节、CokeMaster系统在焦炉中的应用 (24)一、概述 (24)二：系统功能 (24)三、软硬件配制 (24)3．1硬件配制 (25)3．2软件配制 (25)四、功能系统组成 (25)4．1手动测温系统（ManuTherm） (25)4．2自动测温系统(AutoTherm) (26)4．3炉温控制系统(BatControl) (27)4．4推焦计划自动编制系统(PushSched) (28)第四节、焦炉焦炉工业网络拓扑配置 (29)一、焦炉网络拓扑图 (29)1.1工业以太网拓扑图 (29)二、安全系统概述 (32)2．1、安全系统介绍 (32)第一节.炼焦工艺流程介绍一.炼焦工艺流程介绍由备煤作业区送来的配合好的炼焦用煤装入煤塔。

焦炉用耐火材料

焦炉用耐火材料焦炉用耐火材料（1）硅砖硅砖是以石英岩为原料，经粉碎，并加入粘结剂、矿化剂经混合、成型、干燥和按计划加热升温而烧成的。

硅砖含SiO2大于93%，系酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣的侵蚀作用。

硅砖的导热性能好，耐火度为1690~1710℃，荷重软化点可高达1640℃，无残余收缩。

其缺点是耐急冷热急性能差，热膨胀性强。

SiO2（二氧化硅）在不同的温度下能以不同的晶型存在，在晶型转化时会产生体积的变化，并产生内应力，故硅砖的制造、性能和使用与SiO2的晶型转变有密切关系。

SiO2能以三种结晶形态存在，即石英、方石英和鳞石英，而每一种结晶形态又有几种同素异形体。

即：α石英、β石英；α方石英、β方石英；α鳞石英、β鳞石英、γ鳞石英。

三种形态及其同素异形体，是以晶型的密度不同来彼此区分的,它们在一定的温度范围内是稳定的，超过此温度范围，即发生晶型转变。

例如：密度为2.53的α石英，在加热到870℃时，转变为新的密度为2.2.的α鳞石英，当温度达到1710℃时转变成石英玻璃。

SiO2的晶型转变如图1所示。

α石英870℃α鳞石英1470℃α方石英1710℃石英玻璃（y=2.53）（y=2.23）（y=2.23）570℃163℃180~270℃±0.82%±0.2%±2.8%β石英β鳞石英β方石英（y=2.65）（y=2.23）（y=2.23~2.32）170℃±0.2%γ鳞石英（y=2.26~2.28）图1SiO2晶型转变图从图1可以看出，这种转变可分为两类，一种是横向的迟钝型转变，这是一种结晶构造过渡到另一种新的结晶构造。

这种转变是从结晶的边缘开始的向结晶中心缓慢地进行，需较长的时间，且在一定温度范围内才能完成，一般只向一个方向进行。

但在实际烧成过程中，SiO2并非是单一地从α石英—α鳞石英—石英玻璃的转变：1）α石英α鳞石英。

此时体积膨胀为16%。

2) α石英α方石英。

7.63米焦炉鉴定资料

7.63 米焦炉用硅砖鉴定资料山西盂县西小坪耐火材料有限公司二0一二年一月鉴定资料目录1、技术报告2、产品质量检验报告3、产品标准4、附件（1）部分用户合同（2）部分用户反馈报告（3）证书（4）产品性能试验报告7.63 米焦炉用硅砖技术报告山西盂县西小坪耐火材料有限公司2012年1月技术报告一、项目概况西小坪耐火材料有限公司成立于一九八九年，伴随着市场经济经过十几年的滚动发展，由小到大，由弱到强，目前，公司占地35万平方米，拥有员工2000余名，其中教授级高工5名，高级工程师30名，工程技术员工360余人。

在逐年的发展过程中，公司不断总结经验，强化管理，依靠科技，锐意创新，在低成本高质量的前提下，充分挖掘当地的资源优势，并将其转化为产业优势、规模优势。

现已形成年产焦炉、热风炉硅砖20万吨，半硅砖、粘土砖5.5万吨，其他不定型耐火材料3万吨的国内乃至亚洲最大的硅质耐火材料的生产厂家。

西小坪耐火材料有限公司，依托当地和省内的资源优势，不断研发新产品系列，其中将得天独厚的五台山天然胶结硅石、阳泉铝矾土的特点与先进的科学技术融为一体，拓展资源。

研发新品，生产出具有西小坪耐火材料公司的特色产品。

“京武牌”、“西小平”商标和焦炉硅砖分别荣获山西省著名商标和省名牌产品称号。

目前，盂县西小坪耐火材料有限公司的产品除销住国内首钢、鞍钢、武钢等各大型钢厂外，还越洋远销美国、日本、德国、津巴布韦、印度、南非等十几个国家和地区。

西小坪耐火材料有限公司的焦炉硅砖产品在国内市场大型焦炉占市场份额的40-50%，如今，西小坪耐火材料有限公司被中国鞍山焦耐设计院定为大型焦炉用耐火材料定点生产厂家，耐火材料行业协会常务理事，并被国家标准化管理委员会聘为全国耐标委委员单位。

技术领域：以“建设资源节约、环境友好的现代化新型焦化厂”为宗旨的“7.63m大容积焦炉”技术，其干熄焦及煤气净化单套处理能力均堪称目前国内第一。

7.63米型焦炉是中国新一代大型焦炉，具有结构严密、合理、加热均匀、热工效率高、投资省、产量高、寿命长等优点，在焦炉工艺技术、炉体、环保控制、自动化水平、高可靠性和低维护量等方面均达到国际先进水平。

沙钢7.63m焦炉提高焦炭M_(40)达标率的应用实践

Fuel&Chemical Processes第52卷第3期•综述与专论•沙钢7.63皂焦炉提高焦炭酝源园达标率的应用实践谷啸1徐秀丽2杜屏3白新革1张世东2孟庆波2(1.江苏沙钢集团有限公司焦化厂，张家港215625；2.中钢集团鞍山热能研究院有限公司，鞍山114044；3.江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，张家港215625)摘要：介绍了沙钢7.63m焦炉提高焦炭酝源0达标率的应用实践，通过分析建立单种煤对焦炭酝40贡献率、利用镜质组反射率和基氏流动度进行优化配煤等方法,结合干熄焦等焦炉生产工艺，使焦炭的酝源0达标率稳定提高。

生产的优质冶金焦炭长期稳定供应5800m3高炉使用,保证了高炉的顺行。

关键词：7.63m焦炉；5800m3高炉；酝40达标率；焦炭质量中图分类号：TQ520.1文献标识码：A文章编号：1001-3709(2021)03-0001-05 Application of improving酝源园compliance rate in Shasteel7.63m coke ovenGu Xiao1Xu Xiuli2Du Ping3Bai Xinge1Zhang Shidong2Meng Qingbo2(1.Coking Plant of Shasteel Group Co.，Ltd.，Jiangsu，Zhangjiagang215625，China；2.Sinosteel Anshan Research Institute of Thermo-Energy Co.，Ltd.，Anshan114044，China；3.Iron and Steel Research Institute of Shasteel，Jiangsu，Zhangjiagang215625，China)Abstract:This paper introduces the application of improving the coke酝厶。

马钢7.63m焦炉炭化室、上升管结石墨的原因分析及处理

马钢7.63m焦炉炭化室、上升管结石墨的原因分析及处理王明月1包向军1陈光1钱虎林2张峰1(1.安徽工业大学能源与环境学院，2.马鞍山钢铁股份有限公司煤焦化公司）摘要马钢煤焦化新区采用7.63m大型现代化焦炉，目前在生产过程中，炭化室炉墙、上升管根部等处结石墨严重，影响了焦炉的正常生产运行。

文章重点分析了结构参数、操作参数对结石墨的影响，并通过上升管石墨样品分析得出上升管石墨主要是荒煤气中烃分解产物以及沉积在上升管耐火砖壁面的煤尘和焦油的结焦产物。

此外，从减少石墨生成、防止石墨粘结和定期清理石墨三个方面给出了石墨治理的献。

关键词石墨原因分析石墨治理Cause analysis and treatment of graphite bondingof 7. 63m coke oven chamber and ascension pipe in MasteelWang Mingyue1Bao Xiangjun1Chen Guang1Qian Hulin2Zhang Feng1(1 Anhui University of Technology，2 Maanshan Iron and Steel Co. ，Ltd.)Abstract L arge m od ern coke oven (7.63m high)w as used in th e n ew coal coking plant of M asteel.I n th e curren t p rod u ction process，th e adhesion of graph ite is very seriou s especially in th e coke o vencham ber wall，th e ro o t of th e ascension pipe，etc.This afects th e n orm al operation of coke oven.Hence，th e influence of stru ctu ral param eters an d operatin g p aram eters o n th e adhesion of graph itew ere analyzed em phatically.The analysis of graphite sam ples of th e ascension pipe sh o w s th at th egraph ite is m ainly t h e decom position of hyd rocarbon s in th e gas，also th e coking product of coal d u stan d tar d eposited on th e w all of th e ascension pipe refractory bricks.I n graph ite treatm en t fro m th e th ree aspects of reducing graph ite production，preventing an d regularly cleaning graph ite w ere p u t forw ard.Keywords graph ite causes analysis graph ite treatm en t马钢焦化新区采用从德国伍德公司引进的 7.63m焦炉设备工艺，配备P R O vn煤气冷却系统。

7米63焦炉耐火材料砌筑方案(送审)

4.2.2.2预砌筑选用部位及要求
选择小烟道、蓄热室、斜道、燃烧室、炉顶有代表性砖层，复杂部位，按实际设计尺寸，在耐火材料仓库或焦炉附近区域内平整场地上进行放线砌筑，因此，预砌筑场地必须具备防风、雨、雪要求，且地面耐压、地坪平整。
蓄热室：选择两道主墙及其间单墙的第1、2、3、10－12、13、14、15、20、21、22、29－32砖层；长度为炉头到中心墙段。
2.1、70孔7.63m焦炉炉型基本尺寸：
炉型
焦炉冷态尺寸
备注
总尺寸（㎜）
有效尺寸
全炉长
119790
70孔
小烟道高
1535
蓄热室高
2505
斜道高
1155
炉顶高
1750
炭化室尺寸
全长
18560
全高
7540
冷态尺寸
机侧宽
578
焦侧宽
628
平均宽
603
中心距
1650
立火道个数
36个
立火道中心距
498
炭化室锥度
小计
58740.45
8
硅火泥
3740
9
粘土火泥
2638
小计
6378
合计
65118.45
3、施工条件
3.1、焦炉砌筑条件
3.1.1、工序要求
3.1.1.1、焦炉控制永久标桩及基准点埋设
3.1.1.2、抵抗墙面层实测成果
要求：墙面平整度：不大于5㎜；
墙面垂直度：不大于5㎜。
3.1.1.3、基础顶板面层实测成果
3.1.3.2、炉体铸铁件安装配合
测温测压管、拉条沟盒、看火孔座等在埋设之前应运到现场进行安装，对于要在冷态安装的设备，如炉门、上升管、桥管、隔热罩和保护板

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燃料与化工Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓＪａｎ２００８Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１马钢公司引进的２×７０孔７．６３ｍ焦炉是德国伍德公司开发的分段加热与废气循环相结合的复热式特大容积焦炉，年产干全焦２１３万ｔ／ａ，基本设计由伍德公司提供，中冶焦耐公司进行详细设计。

１主要耐火材料的品种与数量１座７．６３ｍ焦炉的各种耐火材料达３万ｔ，异型砖达１１００余种，根据焦炉各部位的不同工况，分别选用硅砖、半硅砖、粘土砖、高铝隔热砖、硅线石砖、红砖和浇注块等种类的耐火材料砌筑，见表１。

２主要耐火材料的质量及检验、验收２．１主要耐火材料的质量要求在伍德公司的基本设计中，７．６３ｍ焦炉主要耐火材料采用德国标准（ＤＩＮ标准），中冶焦耐公司转化设计时参考中国标准将硅砖、半硅砖的指标增加了一项体积密度，其他未作改变。

７．６３ｍ焦炉主要耐火材料简评韩冬（中冶焦耐工程技术有限公司，鞍山１１４００２）杨建华（马钢股份有限公司煤焦化公司，马鞍山２４３０６９）摘要：介绍了７．６３ｍ焦炉主要耐火材料的品种、数量、材质及各种砖型的验收技术条件，同时还对半硅砖、硅线石砖、硅火泥、格子砖等的应用问题进行了深入的讨论。

７．６３ｍ焦炉炉体密封性好，但异型砖多，有些砖的成品率极低，复杂的炉体结构对焦炉生产操作和寿命是否有影响还需进一步的实践验证。

关键词：７．６３ｍ焦炉耐火材料材质技术条件中图分类号：ＴＱ１７５．７１文献标识码：ＢＢｒｉｅｆＲｅｖｉｅｗｏｎＭａｉｎＲｅｆｒａｃｔｏｒｙｆｏｒ７．６３ｍＣｏｋｅＯｖｅｎＨａｎＤｏｎｇ（ＡＣＲＥＣｏｋｉｎｇａｎｄＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏｒｐ．，Ａｎｓｈａｎ１１４００２，Ｃｈｉｎａ）ＹａｎｇＪｉａｎｈｕａ（ＴｈｅＣｏａｌａｎｄＣｏｋｉｎｇＣｏｍｐａｎｙｏｆＭａｓｔｅｅｌ，Ｍａ′ａｎｓｈａｎ２４３０６９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｋｉｎｄ，ｑｕａｎｔｉｔｙ，ｍａｔｅｒｉａｌｑｕａｌｉｔｙａｎｄａｃｃｅｐｔａｎｃｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｋｉｎｄｓｏｆｂｒｉｃｋｓｈａｐｅｓｏｆｍａｉｎｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｆｏｒ７．６３ｍｃｏｋｅｏｖｅｎａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｓｓｕｅｓｏｆｓｅ－ｍｉ－ｓｉｌｉｃａｂｒｉｃｋ，ｓｉｌｉｍａｎｉｔｅｂｒｉｃｋ，ｓｉｌｉｃａｍｏｒｔａｒａｎｄｃｈｅｃｋｂｒｉｃｋａｒｅｄｅｅｐｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｓｅａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆ７．６３ｍｃｏｋｅｏｖｅｎｉｓｇｏｏｄ，ｂｕｔｍｏｒｅｓｈａｐｅｂｒｉｃｋｓａｒｅｕｓｅｄ，ｔｈｅｆｉｎｉｓｈｅｄｐｒｏｄｕｃｔｒａｔｅｏｆｓｏｍｅｂｒｉｃｋｓａｒｅｒａｔｈｅｒｌｏｗ，ｉｆｔｈｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｏｖｅｎｐｒｏｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｈｉｃｈｈａｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｃｏｋｅｏｖｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｓｈｏｕｌｄｂｅｆｕｒｔｈｅｒｐｒｏｖｅｄｂｙｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：７．６３ｍｃｏｋｅｏｖｅｎＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＭａｔｅｒｉａｌｑｕａｌｉｔｙＴｅｃｈｎｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎ收稿日期：２００７－１１－０１作者简介：韩冬（１９６２－），男，高级工程师表１１×７０孔７．６３ｍ焦炉主要用耐火材料序号材料名称用量／ｔ１异型硅砖ＫＮ（蓄热室、斜道、炉顶）１００４１．０２异型硅砖ＫＤ（炉墙）４８００．０３异型硅砖ＫＳ（炭化室底）２０５．０４标准型硅砖４５９．０５硅火泥１８７０．０６异型半硅砖Ｅ６５７３１８．０７半硅格子砖Ｅ７０－２１３２２．０８异型粘土砖ＫＡ－４０２３４．０９粘土格子砖ＡＷ８１１．０１０粘土格子砖ＫＡ４０－２１００３．０１１异型硅线石砖ＯＴ－６０２１０．０１２标准型粘土砖１５００．０１３粘土火泥１３００．０６燃料与化工Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ２００８年１月第３９卷第１期２．２质量检验与验收由于耐火材料品种多、批量大且每种耐火材料又有很多指标，为了既保证工程质量，又满足工程进度，同时还要减少检验费用，使检验、验收具有可操作性，我们对主要耐火材料确定了验收技术条件：（１）耐火材料生产厂家必须严格按照合同要求组织生产、检验并出具质保书。

（２）将主要耐火材料的质量指标分为主要指标、次要指标、参考指标三类，作为验收检验条件，规定如下：ａ）主要指标不得低于设计值，为退货指标；ｂ）次要指标原则上不低于设计值，为让步接受指标；ｃ）参考指标原则上不低于设计值，仅参考不作为考核指标。

（３）外形尺寸及外观仍按ＤＩＮ标准验收。

２．３主要耐火材料的验收技术条件硅砖、半硅砖、粘土砖及硅线石砖验收技术条件见表２～表７。

３问题讨论３．１关于半硅砖半硅砖是指ＳｉＯ２含量大于６５％的铝硅质耐火制品，一般用含石英砂的耐火粘土、叶蜡石以及耐火粘土或者高岭土选矿的尾矿作原料。

半硅砖受热后的膨胀性不太大，这种微量的膨胀特质有利于提高砌体的整体性。

半硅砖可减弱熔渣对砌体侵蚀作用，当高温熔渣与砖表面接触后，在砖的表面产生一层粘度较大的釉状物质，可阻止熔渣继续向砖内渗透，形成一层保护层，从而提高了砖的抗侵蚀能力。

半硅砖用于焦炉蓄热室中下部，采用半硅砖的表２硅砖验收技术条件性能ＫＮＫＤＫＳ蓄热室、斜道、炉顶炉墙炭化室底化学成分／％ＳｉＯ２（主要）≥９４．５≥９５．０Ａｌ２Ｏ３（参考）≤２．０≤１．５Ｆｅ２Ｏ３（参考）≤１．０≤１．０ＣａＯ（次要）≤３．０≤３．０Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（参考）残余石英含量（参考）／％粗晶体原料共同协商≤２．０常温耐压强度（次要）／ＭＰａ≥２８≥３５≥４５显气孔率（主要）／％≤２４．５≤２２．０≤２２．０荷重软化点开始温度（Ｔ０．６）（主要）／℃≥１６４０≥１６５０压缩蠕变率［１４００℃×Ｚ２５］（参考）／％≤０．３５耐火度（次要）／％≥１６８０－－体积密度（参考）／ｇ・ｃｍ－３≥１．７８≥１．８１≥１．８３注：１）因硅砖量比较大，以３００￣６００ｔ为１个取样批次；２）因为没有相应的检验方法和仪器，取消了设计采用的ＤＩＮ标准中的磨损指标。

≤０．３５≤０．３５表３Ｅ７０、Ｅ６５半硅砖验收技术条件性能Ｅ７０－１Ｅ７０－２Ｅ６５－１Ｅ６５－２格子砖、蓄热室、炉顶ＳｉＯ２（主要）／％≥７０≥６５显气孔率（主要）／％≤２３≤２１≤２５≤２２常温耐压强度（次要）／Ｎ・ｍｍ－２≥２５≥４０≥２０≥３５荷重软化点（ＤＦＢ）开始温度ｔａ（主要）／℃≥１３５０≥１３５０≥１３２０耐火度ＳＫ（次要）≥１５８０－压缩蠕变（参考抽检）［Ｚ２５］／％指相对线变化率≤０．２５体积密度（参考）／ｇ・ｃｍ－３≥２．００≥２．００≥２．００≥２．００酸溶解度（ＳＬ）（参考）／％≤５热震９５０℃水冷（参考）热震循环最小次数≥７注：１）３００￣６００ｔ为１个取样批次；２）格子砖测耐火度（≥１５８０℃）替代常温耐压强度。

表４Ｅ２－Ｆ、ＡＴ１２５０半硅砖验收技术条件性能Ｅ２－ＦＡＴ１２５０耐火度（次要）／℃≥１５８０≥１５８０荷重软化（主要）开始温度（Ｔ０．６）／℃≥１３５０≥１３２０体积密度（参考）／ｇ・ｃｍ－３≥２．０≥２．０常温耐压强度（次要）／ＭＰａ≥４０≥４５显气孔率（主要）／％≤２１≤２０可逆热膨胀率（参考）１０００℃／％￣０．６５％￣０．７％ＳｉＯ２≥７０％Ａｌ２Ｏ３≥２２％Ｆｅ２Ｏ３≤２．５％Ｆｅ２Ｏ３≤２．５％Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ≤１．７％Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ≤１．７％注：取样批次：３００￣６００ｔ为１个批次。

化学成分／％主要次要参考表５ＫＡ４０粘土砖验收技术条件性能Ａｌ２Ｏ３（主要）／％≥４０Ｆｅ２Ｏ３（参考）／％≤２．０Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ（参考）／％≤１．０显气孔率（主要）／％≥２０常温耐压强度（次要）／ＭＰａ≥３５荷重软化点（主要）开始温度／℃≥１３５０耐火度（参考）／℃≥１７１０压缩蠕变率（参考）［１１５０℃×Ｚ２５］相对线变化率／％≤０．２５体积密度（次要）／ｇ・ｃｍ－３≥２．１热震性９５０℃水冷（参考）／次热震循环最小次数≥７注：取样批次：３００ｔ为１个批次。

ＫＡ４０蓄热室、燃烧室头部７燃料与化工Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓＪａｎ２００８Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１目的是为了保证砌体的严密性以及防止酸性气体侵蚀（高炉煤气加热时）。

由于半硅砖的热膨胀介于粘土砖与硅砖之间，与硅砖仍有差距，当焦炉达中龄时，能否保持炉体的严密性尚有待实践检验，而硅砖的抗侵蚀能力是没有问题的，所以可以认为蓄热室墙体采用半硅砖砌筑，除了价格略低外，技术上是没有意义的。

此外，耐火材料制造行业亦缺乏焦炉用半硅砖的生产经验，其配料中叶蜡石等含量与烧成温度应很好地把握，否则极易造成理化指标不合格或者外形不合格。

半硅砖砌筑用火泥设计推荐粘土火泥，我们采用的是二氧化硅含量８５％中温硅火泥，应为该火泥的成分更接近于半硅砖。

３．２关于硅线石砖硅线石含有莫来石、α—方石英晶体，具有较好的热震稳定性和较高的耐火度，在７．６３ｍ焦炉中用于炉头部位。

通常为了减少急冷急热对炉头的不良影响，采用高铝砖砌筑，显然，硅线石砖的性能是优于高铝砖的，但是原料资源很少、价格较高，经济上是否合适取决于其使用效果，有待于实践检验。

３．３关于硅火泥７．６３ｍ焦炉对于硅火泥的粒级要求较为严格，规定了＜０．０６３ｍｍ、０．０６３～０．１２５ｍｍ、０．１２５～０．２５ｍｍ、０．２５～０．５ｍｍ、０．５～１ｍｍ、１～２ｍｍ、＞２ｍｍ各粒级组成，而我国的国家标准仅规定了＞１ｍｍ和＜０．０７４ｍｍ组成。

我们认为德国的粒配较为合理，类似硅砖原料的粒配，对于保证砌体严密性是有好处的，但是该火泥施工的难度略大，生产也较难，马钢在采购时将上述粒级稍微作了调整。

３．４关于格子砖我国焦炉蓄热室格子砖通常采用粘土砖，有些厂家为降低成本用一些含Ａｌ２Ｏ３较高的原料取代粘土砖的主原料焦宝石，以至焦炉用高炉煤气加热时，蓄热室上部格子砖在还原性气氛下受酸性气体侵蚀，产生熔胀现象。

后来对蓄热室上部四层格子砖的Ａｌ２Ｏ３作了规定，称之为低铝格子砖。

７．６３ｍ焦炉蓄热室格子砖下部用Ａｌ２Ｏ３含量３０％～３６％的粘土砖（ＡＷ），增加了热震（风冷）次数大于２５次（一般粘土砖无此要求），中部用半硅砖，上部用Ａｌ２Ｏ３含量≥４０％的粘土砖（ＫＡ４０）是值得商榷的。

３．５有关的检验方法７．６３ｍ焦炉炭化室底和墙面硅砖有一项磨损指标，因为不具备检验条件而没有检测，该指标对于焦炉的预期寿命有一定的意义。

德国烘炉曲线是依据耐火材料的压缩蠕变绘制的，与我们通常依据膨胀率绘制有所不同，烘炉曲线、升温速率有一些差异。