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干熄炉斜风道耐火材料的损毁和提高寿命的途径任社安（上海五冶建设有限公司工业炉窑工程公司，上海201900）1 工程概况焦炭的熄焦方式有湿法熄焦和干法熄焦两种。
湿法熄焦因工艺简单、投资省，目前国内仍然采用,但此方法热量浪费相当大,且在焦炭内部产生大量热应力,造成焦炭产生裂纹和破裂。
此外,煤中的硫在炼焦过程中部分脱除,残留在焦炭中的硫与水反应,产生硫化氢和二氧化硫,这些有害气体与水蒸气一起排到大气中污染环境。
与湿法熄焦相比，干法熄焦具有减少水的浪费和利用焦炭热能达80％，还能改善焦炭质量和生产环境。
随着社会的发展，对环保及节能的要求越来越高，近年来，我国越来越多的钢铁厂选用了干法熄焦装置。
熄焦室是干法熄焦装置中的主要组成部分，由上部锥体、预存室（环形气道）、斜风道和冷却室组成。
焦炭靠自重在熄焦室中从上面的上部锥体经预存室进入冷却室，冷惰性气体（N2）从下面的风帽进入冷却室，在冷却室中进行热交换后，热惰性气体由斜风道进入环气风道，在开口部汇集，再经过除尘净化，经余热锅炉回收热量后，继续循环使用。
干法熄焦装置的种类较多，按熄焦能力分为75t/h、100t/h、125t/h、140t/h、160t/h等。
干熄焦系统耐火材料的一代炉龄正常为10～12年，斜风道部位为使冷却气体容易通过，将圆周20～36等分，并设置了支柱，斜风道支柱承受了上部隔墙及环风道内墙耐火材料的重量，是整个结构的关键部位。
斜风道部位耐火材料的工作环境恶劣，长期受急冷急热、强气流冲刷、焦炭的摩擦以及不均匀受力等影响，从而导致支撑砖断裂, 过顶砖出现剥落，无法进行正常生产。
图1 斜道部位损毁状况2 损毁机理斜烟道部位目前大部分都采用莫来石结合炭化硅砖, 耐火砖的断裂形成过程是裂纹的成核、生长、扩展（亚临界裂纹扩展-临界扩展）直至断裂。
（1）SiC材料由于氧化引起裂纹扩展机理。
在1000℃环境中，氧在裂纹尖端与SiC发生如下反应形成含有杂质的硅酸盐晶界薄层。
1 干熄炉斜道区耐火材料损毁的原因1.1 斜道区耐火材料损毁的现状干熄焦工程是一项先进的环保和能源再利用工艺技术，对减少环境污染，节省水资源、能源再利用和提高焦炭质量具有重要作用和意义，是国家发展改革委员会制定的十大节能工程之一。
但近几年来，干熄焦工程推广进度不快，全国需改造成干熄焦的焦炉约2200座左右，而至今投产的不到100座，究其原因虽很多，但干熄焦斜道区（俗称牛腿）的耐火材料达不到设计和使用年限，损毁严重，迫使干熄炉停产检修而造成业主困扰和经济损失是一大制约因素。
如昆钢、马钢、南钢等干熄炉均在投产一年内发生过斜道区耐火材料的裂纹、断裂、损毁而被迫停产检修。
1.2 干熄炉斜道区的破损原因在干熄焦装置正常操作时，循环风量应与排焦量相匹配。
当排焦量增大时，循环风量也应相应增大，但每次增加循环风量的幅度不能太大。
循环气体流经干熄炉的冷却段时，从斜道区进入环形风道，会带走一部分焦炭。
斜道区的耐火材料不仅受到焦炭向下流动时的冲击力，还受到向上的循环气体夹带焦粉的冲刷。
而且，焦炭、循环气体以及耐火材料的温度沿斜道高度连续变化，特别是斜道区下部的温度在300～700℃之间变化，会产生很大的热应力，从而造成耐火材料的拉裂、剥落等，图1中示出了斜道区牛腿的破损情况。
图1 干熄炉斜道区牛腿的破损情况2 保证干熄炉斜道区耐火材料质量的措施目前，干熄炉斜道区耐火材料大多采用莫来石碳化硅砖及配套胶泥，但在使用中仍存在一些问题。
为此，我公司在斜道区耐火材料制作和砌筑等方面采取了以下措施，有效地保证了干熄炉斜道区耐火材料的质量。
（1）重视原材料的纯净度和理化指标。
生产莫来石碳化硅砖及配套胶泥的主要原料有莫来石、碳化硅和氧化铝超微粉等。
其中莫来石又可分为天然莫来石、烧结莫来石和电熔莫来石；碳化硅有97碳化硅、93碳化硅、90碳化硅等品种；氧化铝超微粉有α-Al2O3、研磨Al2O3等，根据细度不同又可以分为各种品种。
在干熄炉斜道区复杂恶劣的工况条件下，原料应该有很高的纯净度，很好的活性，宏观有很好的颗粒形状，微观组织结晶均匀、结晶相和晶粒形状要好，并成网状结构。
干熄焦装置斜道区耐火材料的损坏及提高寿命的途径２００９年４月第３４卷第２期耐火与石灰３０多年干熄焦装置大规模使用历史的日本．斜道区目前仍在使用的是特种莫来石砖。
我们使用材料的档次明显高于日本．但使用效果却并不好。
这也从一个侧面说明一个问题：不是越高级的耐火材料使用效果越好，而是要使用最适合的耐火材料。
为了弄清干熄焦装置斜道区耐火材料的损坏原因。
我们对几座千熄焦装置斜道区耐火材料的损坏特征进行了分析和研究．认为十熄焦装置斜道区耐火材料的损坏主要是结构应力损坏．并提出了一些延长该区域耐火材料寿命的办法。
在此。
我们将干熄焦装置的损坏情况和我们的分析结果做一介绍．与大家一起交流和探讨。
２干熄焦斜道区的损坏特征图ｌ为干熄焦装置示意图。
对几座干熄焦装置斜道区的损坏特征考察后发现。
斜道区耐火材料的损坏非常一致。
都是在支柱的里端和与支柱相连的环形隔墙下部发生损坏。
图２、图３分别是某干熄焦装置支柱和环形隔墙下部典型的损坏状态。
支柱的损坏，是里侧砖先发生断裂、砖缝开裂，然后砖脱落；环形隔墙的损坏，是砖先发生水平裂纹和“抽签”现象。
然后炉内端发生断裂。
图ｌ千熄焦装置结构示意图图２支柱的损坏３斜道区耐火材料损坏机理分析斜道区的耐火材料损坏非常有规律，都是发生在支柱的炉内端及环形隔墙与支柱相连的部分。
而从斜道区炉衬的几何形状看。
这些损坏部位都是环形隔墙重力偏心载荷的作用区，显然损坏与构造性应力有关。
因此。
我们先对该区域的受力情况进行分析。
图３与支柱相连的环形隔墙的损坏图４斜道区各部分分离简化示意图为了便于分析。
需要先将支柱与其相连部分按构筑情况进行分离并形状简化。
图４是分离简化示意图。
３．１支柱的受力分析先以支柱为对象进行受力分析。
假设，在干熄焦装置完成砌筑、尚未烘炉的初始状态下。
支柱与上方的环形隔墙和下方的支座结合良好，完全为面接触状态。
这样，其受力可以简化为如图５所示。
在忽略支柱本身重力作用条件下，支柱受到以下５个方向力的作用：ＦＩ一环形隔墙的莺力Ｆ２一支柱底座的支撑力Ｆ，～环形隔墙对支柱斜面的推力１４?ＲＥＦＲＡＣＴＯＲＩＥＳ＆ＬＩＭＥＡｐｒ．２００９Ｖ０１．３４Ｎｏ．２及支柱前端发生收缩，导致支柱发生内倾变形。
干熄焦斜道区牛腿损坏原因分析及预防措施作者：郭青龙石修连来源：《管理观察》2009年第25期摘要：干法熄焦与湿法熄焦相比，具有节约能源、改善焦炭质量和保护环境等优点。
随着社会的进步，对环保、能源的循环利用要求越来越高，干熄焦已成为我国炼焦行业的发展的必然趋势。
在干熄焦生产过程中，斜道区在生产中温度会急剧变化，砖体很容易破损，主要集中在干熄炉的斜道区牛腿处。
干熄焦系统需要定期年修，很大程度上是要检查“牛腿”损坏情况，并进行相应的修补。
年修不仅费用可观，还给生产带来不便。
因此提前做一些预防措施，来减缓“牛腿”损坏速度，是一项很值得探讨的工作。
关键词：斜道区牛腿损坏预防1.前言目前我国干熄炉基本上是竖式圆形结构，自上而下分别为预存段、斜道和冷却段。
斜道不仅是冷却段和预存段过渡区域，而且还是气流汇集改向处。
在结构上，该区域逐层悬挑承托上部砌体荷重，并逐层改变烟道的深度，一旦损坏拆除和修复难度就会很大。
2.干熄炉斜道区牛腿破损分析2.1干熄炉斜道区支腿的破损情况目前国内干熄焦在运行一年左右的时间都会发现，支腿耐火材料的破损状况严重，支腿耐火砖侧面产生裂纹，裂纹宽达几个毫米，支腿耐火砖的正面开裂，最大的两个支腿耐火砖会出现几厘米的裂缝，其他斜道支腿正面出现几个厘米的裂缝。
开裂高几厘米不等，30个支腿会不同程度地存在耐火砖表面的龟裂、断裂和脱落现象，有的部位甚至出现断裂剥落严重状况。
国内若干家干熄焦的牛腿损坏各不相同。
根据损坏的部位和程度，概括起来有三个特点，具体分别为从上部第三层砖开始向下断裂型、表面剥离损坏型和牛腿底层砖脱落型。
2.2干熄炉斜道区的破损原因分析2.2.1砖型结构搭配设计不合理目前国内干熄焦斜道区支腿耐火砖绝大部分采用莫来石一化硅砖，莫来石碳化硅砖是通过加入氧化铝、氧化硅，在基质中形成连续莫来石相，将碳化硅骨料包裹形成的多相材料。
它具有碳化硅机械强度高、热导率高、膨胀系数低、热震稳定性好、耐化学侵蚀性好等特点，是一种优质耐火材料。
干熄炉斜道部位为什么易受损，如何防止受损？
答：斜道区和冷却段耐火砖砌体损坏得较快，造成这些部位耐火砖严重磨损的客观原因主要有：焦炭、循环气体以及耐火材料砌体的温度沿斜道高向连续波动，特别是在斜道下部耐火砖砌体温度梯度大，会造成耐火砖砌体拉裂、剥落；焦炭向下流动时对耐火砖产生的机械力，会导致斜道的突出部位第一块砖至第三块砖边部被磨损、打碎，还会造成冷却段的墙上出现不同深度的孔洞和磨损；循环气体中的焦粉对冷却段和斜道下部耐火砖砌体造成的磨损不大，因为该处的气流速度小。
最大的磨损发生在上部环形烟道，尤其发生在环形烟道隔墙以及环形烟道出口处，该处的耐火砖砌体因受循环气体焦粉磨损造成的孔洞较深；由于循环气体中存在CO，在300～600℃范围内会发生化学反应2CO→CC2+C，分离出的游离碳对耐火材料有侵蚀作用，会造成耐火砖砌体破裂或完全损坏。
这种损坏主要发生在冷却段的耐火砖砌体上面。
耐火砖中所含的铁杂质，会使这一化学反应加强。
为了减少这种化学侵蚀，干熄炉耐火砖中的CC2C3应严格控制，这是对耐火材料本身提出的要求。
在干熄焦生产过程中，会出现耐火砖砌体不完全冷却的短期停工现象。
即干熄焦定修时冷却段的焦炭并不排出，预存段还有红焦，循环风机也不停或者短时间停止运转，干熄炉温度逐渐下降但不完全冷却，因此对耐火砖砌体损坏的程度不大。
但当需要在锅炉和干熄炉内部进行检修时，必须将干熄炉内红焦完全降温冷却后进行，待检修完成后再重新对干熄炉进行升温操作，即干熄焦的二次开工。
干熄焦的这种完全
降温检修和二次开工会导致干熄炉耐火砖砌体膨胀加大，砌体个别部位形成裂缝和剥落，对耐火砖砌体造成较大的损坏。
这是干熄焦耐火材料损坏的主要原因，因此应严格控制干熄炉内红焦完全冷却的次数。
河北普阳钢铁公司150t／h干熄焦工程炉体砌筑问题及探讨摘要：干熄焦建设过程中，干熄室耐火材料的砌筑质量直接关系到干熄焦的使用寿命。
河北普阳钢铁公司150t/h干熄焦工程项目，炉体砌筑过程中，特别是环形风道、斜道及冷却区砌筑精度要求较高，并针这几个区域砌筑的情况，发现问题并提出相应的解决方案及采取的措施。
关键词：干熄焦耐火砖砌筑Abstract: The construction process of charged, dry out the room of refractory material laying quality directly related to the service life of charged. Hebei PuYang steel company 150 t/h charged project, furnace construction process, especially the ring duct, ramps and cooling area laying higher accuracy, and several regions of the needle be situation, the paper昀漀甀渀搀that the problem and put forward corresponding solution and the measures.Key Words: charged refractory bricks masonry干熄焦(简称CDQ)技术在国内逐渐得到推广，逐步得到焦化行业的广泛认可，它在提高冶金焦质量、清洁化生产、节能降耗等方面有着极为重要的意义，已被国家列人重点发展和推广的节能环保技术。
但因投人大、运行成本高、回收期长而制约其推广应用。
干熄室内衬耐火砖就是其中影响的重要因素之一。
干熄室内耐火材料主要是粘土砖、隔热砖、莫来石砖、碳化硅-氮化硅砖、耐火浇注料等。
浅析重钢干熄焦1DC破损与改造【摘要】研究干法熄焦一次除尘（1DC）膨胀节结构，分析“设计”、“生产”、“检修”等不同阶段造成膨胀节破损的原因，以及膨胀节砌砖改造的技术要点。
改造前后的效益分析。
【关键词】干法熄焦；一次除尘；膨胀节；砌砖干法熄焦已逐渐在国内普及起来，干熄焦工艺技术也日趋完善。
在众多建成的干熄焦中，干熄槽与1DC以及1DC与预热锅炉间均采用柔性膨胀节衔接。
而大部分膨胀节内部均是浇注而成。
重钢2010年和2011年建成投产的两座150t/h 干熄焦均是这种设计建造方式。
在使用过程中常常发生膨胀节顶部拱顶浇注料开裂，甚至脱落（如图1）。
高温烟气直接将膨胀节外层保护装置烧穿。
导致烟气系统循环气体组份无法正常控制，特别是1DC入口又是巡检人员必经道路，停产检修时给产生了安全隐患。
为此，我厂根据3#干熄焦砌筑形膨胀节和同业膨胀节使用情况结合平常升降负荷及其年修情况进行破损分析，并进行砌筑改造。
图1 重钢2#干熄焦1DC入口膨胀节1 膨胀节破损原因分析1.1 膨胀节的作用膨胀节习惯上也叫伸缩节或补偿器。
由构成其工作主体的波纹管和端管、支架、法兰、导管等附件组成。
属于补偿元件。
利用主体波纹管的有效伸缩变形以吸收或调控干熄槽体和高温高压余热锅炉与1DC间因热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿这三者间轴向、横向和角向位移。
膨胀节的设计非常复杂，一般只对耐压能力、位移引起的应力、疲劳寿命、刚度和稳定性等参数进行计算和校核，而对膨胀节保温层的涉及面偏少。
高温环境下运行的膨胀节保温层一旦被破坏，就会损坏整个膨胀节。
1.2 膨胀节损坏的原因分析根据2012年4月重钢1#干熄焦年修与2012年11月重钢2#干熄焦年修情况以及及生产过程跟踪分析表明，膨胀节侧墙和弧形顶部容易被烧穿和浇注料脱落，其原因有以下几点：（1）弧形顶部的浇注料结构可分为工作层和隔热层，工作层为高铝浇注料，厚100mm，隔热层用隔热轻质浇注料，厚308mm。
