焦炉常用的耐火材料
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硅砖的应用:是焦炉、玻璃熔窑、高炉热风炉、硅砖倒焰窑和隧道窑、有色冶炼和酸性炼钢炉及其它一些热工设备的良好筑炉材料。
粘土质耐火材料的原料软质粘土生产过程中通常以细粉的形式加入,起到结合剂和烧结剂的作用。
苏州土和广西泥是我国优质软质粘土的代表。
硬质粘土通常以颗粒和细粉的形式加入,前者起到配料骨架的作用,后者参与基体中高温反应,形成莫来石等高温形矿物。
结合剂水和纸浆废液粘土质耐火材料制品原料来源丰富,制造工艺简单,产量很大,广泛用于各种工业窑炉和工业锅炉上。
如隧道窑,加热炉和热处理炉等的全部或大部分炉体,排烟系统内衬用耐火材料,其中钢铁冶金系统是粘土质耐火材料制品的大用户,用于盛钢桶,热风炉、高炉、焦炉等使用温度在1350℃以下的高温部位。
铝矾土的加热变化a. 分解阶段(400~1200℃)b 二次莫来石化阶段(1200~1400℃或1500℃)二次莫来石化时发生约10%的体积膨胀c. 重结晶烧结阶段(1400~1500℃)。
• 高铝质耐材的应用• 由于高铝质耐火材料制品的优良性能,因而被广泛应用于高温窑炉一些受炉气、炉渣侵蚀,温度高承受载荷的部位。
例如高铝风口、热风炉炉顶、电炉炉顶等部位。
• 硅线石族制品具有较高的荷重软化温度、热震稳定性好、耐磨性和抗侵蚀性优良,因此适用于钢铁、化工、玻璃、陶瓷等行业,如用作烟道、燃烧室、炉门、炉柱、炉墙及滑板等。
在高炉上,为确保内衬结构的稳定性、密封性,避免碱性物的侵入和析出,或风口漏风,在出铁口、风口部位,选择内衬大块型组合砖结构的硅线石族耐火材料,延长了使用寿命。
• 莫来石制品的抗高温蠕变、抗热震性能力远远优于包括特等高铝砖在内的其它普通高铝砖 ,广泛应用于冶金工业的热风炉、加热炉、钢包,建材工业的玻璃窑焰顶、玻璃液流槽盖、蓄热室,机械工业的加热炉,石化工业的炭黑反应炉,耐火材料和陶瓷工业的高温烧成窑及其推板、承烧板等窑具。
刚玉耐材的原料氧化铝所有熔点在2000℃以上的氧化物中,氧化铝是一种最普通、最容易获得且较为便宜的氧化物。
焦炉调温工考试:初级焦炉调温工考试试题及答案四1、填空题砂轮机起动后,()趋于正常才能使用。
正确答案:转速2、单选已知周转时间为18小时,则大循环天数为()。
A.3天B.4天C.6天正确答案:A3、判(江南博哥)断题复热式焦炉只配备一套加热煤气系统。
正确答案:错4、判断题炭化室宽度是由机测到焦测逐渐减少的。
正确答案:错5、单选用高压氨水喷洒进行我烟装煤时,是在()喷射高压氨水。
A.上升管B.桥管C.集气管正确答案:B6、填空题生产中通常以计划推焦均匀系数、推焦执行系数和()来衡量推焦均匀度的好坏。
正确答案:推焦总系数7、判断题装煤时冒烟,不会影响工人的身体健康。
正确答案:错8、单选每吨干煤炼焦可发生()的焦炉煤气。
A.200-250m3B.300-350m3C.400-450m3正确答案:B9、单选交换后绝对禁止交换机停电在()位置上。
A.中心B.偏左C.偏右正确答案:A10、判断题严禁相邻炭化室在1h-2h内连续推焦。
正确答案:对11、填空题双集气管与单集气管比较,存在的缺点:通风差和()。
正确答案:投资大12、判断题装煤操作的要求:装满、装实、装平、装匀。
正确答案:对13、单选配合煤中配入的瘦煤()。
A.结焦性强B.结焦性差正确答案:B14、单选在理论上,焦炉煤气是()色。
A.黄色B.淡黄色C.无色D.以上都不对正确答案:C15、问答题怎样测量蓄热室温度?正确答案:1、用光学高温计在蓄热室顶部测温孔测量蓄热室内最高温度点,不测中心隔墙。
2、用焦炉煤气回热时,测上升气流的蓄热室;用高炉煤气加热时,测下降气流蓄热室,每次测量都是从交换机一端开始。
3、烧焦炉煤气时,应在交换后除炭口打开时开始测量;烧高炉煤气时,在交换后10min开始测量。
16、填空题正常生产时集气主管内煤气温度不应超过()℃。
正确答案:10017、判断题装煤车在煤煤塔下取煤时,可以不按顺序进行,随便取。
正确答案:错18、判断题炼焦用煤主要分为气、肥、角、瘦四种。
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。
• 12窑REFRACTORIES & LIMEAug. 2018 Vol.43 N〇.4日本焦炉用耐火材料赵瑞(中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司,洛阳471039)摘要:介绍了日本焦炉的发展现状、焦炉诊断及修补技术、焦炉用耐火材料和干熄焦系统用耐火材料,对日本焦 炉和干熄焦系统常用的各种耐火材料性能以及使用情况进行了详细论述。
关键词院日本;焦炉;耐火材料;硅砖;干熄焦中图分类号:TQ175.7 文献标识码: A 文章编号院1673-7792 (2018) 04-0012-06Refractories in Japanese Coke OvensZhao Rui (Sinosteel Luoyang Insititute of Refractories Research Co.,Ltd.,Luoyang 471039,China)Abstract:This paper simply introduces the current status of the coke ovens,diagnosis and repair technology,coke oven refractories and suitable materials in coke dry quenching(CDQ)in Japan,and describes their property and application in detail.Key words:Japan曰Coke oven;Refractories曰Silica brick;CDQi日本的焦炉发展现状日本是仅次于我国的世界第二大焦炭生产国,焦化行业整体装备水平世界领先。
日本第一座现代 焦炉建于1894年,多数建于上世纪六七十年代,自1979年后的20多年时间里,日本基本未新建焦炉,焦炉的平均炉龄较长。
日本焦炉炭化室高度一般在 5耀7m之间,6m及6.5m顶装焦炉为主流炼焦装备。
刚玉莫来石项目名称单位莫来石砖再烧结电熔莫来石砖莫来石-刚玉砖 刚玉-莫来石砖Al 2O 3 % ≥70 ≥75 ≥80 ≥90 SiO 2 % ≤25 ≤23 ≤18 ≤8 Fe 2O 3 % ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.3 显气孔率 % ≤17 ≤14 ≤19 ≤18 体积密度 g/cm 3 ≥2.55 ≥2.65 ≥2.70 ≥2.90 常温耐压强度 MPa ≥90 ≥100 ≥80 ≥100 荷软开始点 (0.2MPa,0.6%)℃≥1630 ≥1700≥1650≥1700 用途 --玻璃熔窑上部结构砖、料道砖、盖板、冶金极其它工业中温窑炉内衬,炭黑反应炉急冷段、停留段内衬。
玻璃熔窑上部碹顶、碹脚砖、其它工业热工设备内衬。
玻璃熔窑上部结构砖、盖板,成型部件,中温炭黑反应炉和其它热工装置衬里。
高温用莫来石-刚玉匣钵。
玻璃熔窑上部结构砖、料道砖、盖板、成型部件,中温炭黑反应炉内衬和其它热工装置衬里。
高温用刚玉-莫来石匣钵。
耐火材料种类和特性耐火材料生产工艺流程1.黏土砖组成:化学组成:变化很大,主要成分Al2O3和SiO2,大致范围如下:Al2O3:30~46%,SiO2:50%~70%、Fe2O3:1.0~3.0%、TiO2:1.0~2.5%、(R2O+RO):1.0~4.0% 原料与工艺:以黏土熟料为骨料,以软质黏土作结合剂,半干法或可塑法成型,1300~1400℃烧成性质:耐酸性渣侵蚀,对碱性渣的抵抗力稍差;热膨胀系数不大,抗热震性较好;荷重软化温度远小于耐火度,这是一大缺点,软化开始与终了温度的间隔很大,不会很快坍陷2.硅砖组成:化学成分:SiO2:94%~98%、Al2O3:0.2~2%、CaO:1.5~3.5%、Fe2O3:0.3~3%、R2O:0~0.5%原料与工艺:石英石、废砖、石灰、矿化剂和有机结合剂。
SiO2含量不低于96%的石英石少量矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂(如糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液)混练→成型→干燥→烧成等工序玻璃窑用硅砖高温体积稳定,不会因温度波动而引起炉体变化。
耐火材料的基本知识目录一、耐火材料的定义与分类 (2)1.1 耐火材料的定义 (3)1.2 耐火材料的分类 (3)1.2.1 根据化学成分分类 (4)1.2.2 根据耐火度分类 (5)1.2.3 根据使用温度分类 (6)1.2.4 根据材质分类 (7)二、耐火材料的物理化学性质 (8)2.1 耐火材料的物理性质 (9)2.2 耐火材料的化学性质 (10)2.2.1 化学稳定性 (11)2.2.2 抗氧化性 (12)2.2.3 耐酸性 (13)三、耐火材料的应用领域 (15)3.1 建筑材料 (16)3.2 陶瓷与玻璃工业 (17)3.3 冶金工业 (18)3.4 耐火材料在环保和节能方面的应用 (20)四、耐火材料的制备与加工 (21)4.1 原料的选择与处理 (22)4.2 炼制过程 (23)4.3 成型方法 (24)4.4 后处理与检验 (26)五、耐火材料的性能评估与测试 (27)5.1 性能评估方法 (28)5.2 主要性能测试方法 (30)5.2.1 化学分析 (31)5.2.3 工艺性能测试 (33)六、耐火材料的选用与优化 (34)6.1 选用原则 (36)6.2 优化策略 (36)七、耐火材料的发展趋势与挑战 (38)7.1 发展趋势 (40)7.2 面临的挑战 (41)一、耐火材料的定义与分类耐火材料是一种在高温环境下能够保持其物理性质和化学性质稳定的材料。
它们广泛应用于冶金、陶瓷、石油化工等领域,为各种高温设备或工艺过程提供必要的结构支撑和保护。
基于其特殊的性质和应用,耐火材料在工业领域中的重要性不言而喻。
粘土质耐火材料:以粘土为主要原料,具有良好的可塑性、耐火度和化学稳定性,广泛应用于高炉、热风炉等冶金设备中。
硅质耐火材料:以硅石为原料,具有优异的耐高温性能、抗渣性和耐腐蚀性,常用于炼钢炉等高温设备的内衬材料。
高铝质耐火材料:以高铝矾土或工业氧化铝为原料,具有优良的抗侵蚀性和高温机械强度,常用于玻璃熔窑等高温设备的结构材料。
第1篇一、耐火原料1. 硅质原料:包括石英砂、石英石、硅石等,主要成分为SiO2,具有良好的耐高温性能,适用于高温炉窑的炉衬和炉墙。
2. 镁质原料:包括白云石、镁砂等,主要成分为MgO,具有良好的耐高温、耐腐蚀性能,适用于高温炉窑的炉衬和炉墙。
3. 铝质原料:包括刚玉、莫来石等,主要成分为Al2O3,具有良好的耐高温、耐腐蚀性能,适用于高温炉窑的炉衬和炉墙。
4. 碳质原料:包括碳化硅、石墨等,主要成分为C,具有良好的耐高温、耐腐蚀性能,适用于高温炉窑的炉衬和炉墙。
二、耐火制品1. 耐火砖:分为硅质砖、镁质砖、铝质砖、碳质砖等,适用于高温炉窑的炉衬和炉墙。
2. 耐火板:具有较好的隔热性能,适用于高温炉窑的隔热层。
3. 耐火浇注料:由耐火骨料、耐火细粉、结合剂等组成,适用于高温炉窑的炉衬和炉墙。
4. 耐火纤维:具有良好的隔热性能,适用于高温炉窑的隔热层。
三、施工材料1. 耐火泥:由耐火细粉、结合剂等组成,用于砌筑耐火砖和浇注耐火浇注料。
2. 耐火涂料:具有耐高温、耐腐蚀、耐磨等性能,用于炉窑的防腐和隔热。
3. 砌筑工具:如砖刀、凿子、錾子等,用于砌筑耐火砖。
4. 耐火材料运输工具:如手推车、平板车等,用于运输耐火材料。
四、施工要求1. 施工前应充分了解耐火材料的性能、规格和施工要求。
2. 施工现场应保持清洁、整齐,确保施工安全。
3. 砌筑耐火砖时应注意砖缝的密实度,防止热量损失。
4. 浇注耐火浇注料时应确保浇注均匀,避免出现蜂窝、气泡等现象。
5. 耐火材料施工完成后,应进行烘烤、预热等处理,确保炉窑的正常运行。
总之,耐火工程施工材料在高温工业领域中发挥着至关重要的作用。
了解耐火材料的性能、规格和施工要求,严格按照施工规范进行操作,是确保高温炉窑稳定运行的关键。
第2篇一、耐火材料的种类1. 耐火砖:包括黏土砖、高铝砖、硅砖、镁砖等。
它们具有较高的耐火性能,广泛应用于高温炉窑的内衬。
2. 耐火浇注料:由耐火骨料、耐火细粉、结合剂等组成,具有良好的流动性和施工性能,适用于炉窑内衬的施工。
髙炉常用的耐火材料陶瓷质耐火材料:黏土砖、高铝砖、刚玉砖和刚玉莫来石砖碳质耐火材料:炭砖、石墨炭砖、半石墨炭砖、微孔炭砖、氮结合碳化硅砖等。
A黏土砖:高铝砖B碳质耐火材料碳质耐火材料主要包括炭砖、石墨砖和碳化硅砖。
a炭砖半石墨炭砖。
微孔炭砖。
b石墨砖c碳化硅砖C不定形耐火材料不定形耐火材料主要有捣打料、喷涂料、浇注料、泥浆和填料等。
按成分可分碳质不定形耐火材料和陶瓷质不定形耐火材料。
耐火泥浆的作用是填充砖缝,将砖黏结成整体。
填料是两层炉衬之间的隔热物质或是黏结物质。
1、炉喉:钢砖或水冷钢砖。
主要承受人炉料的冲击和磨损,(一种圆弧形的低合金类钢铸件)2、炉身上部。
高致密度粘土砖、高致密度的三等高铝砖或磷酸浸渍的粘土砖。
吸碳反应2CO2→CO+C易发生的地区,而且碱金属、锌蒸汽的侵蚀也在这个地区发生,再加上下降炉料和上升煤气流的冲刷和磨损。
因此应选用抗化学侵蚀和耐磨性好的耐火材料,.3、炉身中下部和炉腰。
大高炉选用性能良好但价格昂贵的碳化硅砖(氮化硅结合、自结合、塞隆结合),1000m3及其以下高炉都采用铝碳砖等。
破损的主要机理是热震剥落,高温煤气冲刷,碱金属、锌和析碳的作用,以及初渣的化学侵蚀。
砖衬应选用抗热震、耐初渣侵蚀和防冲刷的耐火材料。
{热震:材料在温度急剧变化下抵抗损伤}.4、炉腹。
例如高铝砖、铝碳砖等。
高温煤气的冲刷和渣铁的冲刷,这部位的热流强度很大,任何耐火材料都不能长时间的抵御,在生产中主要靠渣皮工作,所以这部分不必选用太昂贵的耐火材料。
5、炉底、炉缸结构A大块炭砖砌筑,炉底设陶瓷垫{陶瓷垫:一般采用合成莫来石、刚玉砖等耐火材料,均在耐火材料生产厂进行预组装。
陶瓷底垫有两层竖砌砖层(层高有345mm、 400mm、和500mm等多种),每层既有与粘土(高铝)砖炉底一样,砌成十字形.也有砌成环形同心圆的,陶瓷底垫耐火砖单体重量一般在30~45kg之间,B热压小块炭砖,炉底设陶瓷垫一一散热型C大块或小块炭砖砌筑,炉底和炉缸设陶瓷杯——隔热保温型炉底炉缸砌筑A满铺炭砖炉底砌筑B环砌炭砖砌筑C综合炉底砌筑综合炉底砌筑集合了满铺炭砖砌筑,环砌炭砖砌筑和中心部位高铝砖砌筑6、铁口区工作条件恶劣,现在采用与炉缸耐火材质相匹配的铁口组合砖砌筑,生产中使用的有碳质、半石墨C-SiC质、莫来石、SiC质等。
髙炉常用的耐火材料陶瓷质耐火材料:黏土砖、高铝砖、刚玉砖和刚玉莫来石砖碳质耐火材料:炭砖、石墨炭砖、半石墨炭砖、微孔炭砖、氮结合碳化硅砖等。
A黏土砖:高铝砖B碳质耐火材料碳质耐火材料主要包括炭砖、石墨砖和碳化硅砖。
a炭砖半石墨炭砖。
微孔炭砖。
b石墨砖c碳化硅砖C不定形耐火材料不定形耐火材料主要有捣打料、喷涂料、浇注料、泥浆和填料等。
按成分可分碳质不定形耐火材料和陶瓷质不定形耐火材料。
耐火泥浆的作用是填充砖缝,将砖黏结成整体。
填料是两层炉衬之间的隔热物质或是黏结物质。
1、炉喉:钢砖或水冷钢砖。
主要承受人炉料的冲击和磨损,(一种圆弧形的低合金类钢铸件)2、炉身上部。
高致密度粘土砖、高致密度的三等高铝砖或磷酸浸渍的粘土砖。
吸碳反应2CO2→CO+C易发生的地区,而且碱金属、锌蒸汽的侵蚀也在这个地区发生,再加上下降炉料和上升煤气流的冲刷和磨损。
因此应选用抗化学侵蚀和耐磨性好的耐火材料,.3、炉身中下部和炉腰。
大高炉选用性能良好但价格昂贵的碳化硅砖(氮化硅结合、自结合、塞隆结合),1000m3及其以下高炉都采用铝碳砖等。
破损的主要机理是热震剥落,高温煤气冲刷,碱金属、锌和析碳的作用,以及初渣的化学侵蚀。
砖衬应选用抗热震、耐初渣侵蚀和防冲刷的耐火材料。
{热震:材料在温度急剧变化下抵抗损伤}.4、炉腹。
例如高铝砖、铝碳砖等。
高温煤气的冲刷和渣铁的冲刷,这部位的热流强度很大,任何耐火材料都不能长时间的抵御,在生产中主要靠渣皮工作,所以这部分不必选用太昂贵的耐火材料。
5、炉底、炉缸结构A大块炭砖砌筑,炉底设陶瓷垫{陶瓷垫:一般采用合成莫来石、刚玉砖等耐火材料,均在耐火材料生产厂进行预组装。
陶瓷底垫有两层竖砌砖层(层高有345mm、 400mm、和500mm等多种),每层既有与粘土(高铝)砖炉底一样,砌成十字形.也有砌成环形同心圆的,陶瓷底垫耐火砖单体重量一般在30~45kg之间,B热压小块炭砖,炉底设陶瓷垫一一散热型C大块或小块炭砖砌筑,炉底和炉缸设陶瓷杯——隔热保温型炉底炉缸砌筑A满铺炭砖炉底砌筑B环砌炭砖砌筑C综合炉底砌筑综合炉底砌筑集合了满铺炭砖砌筑,环砌炭砖砌筑和中心部位高铝砖砌筑6、铁口区工作条件恶劣,现在采用与炉缸耐火材质相匹配的铁口组合砖砌筑,生产中使用的有碳质、半石墨C-SiC质、莫来石、SiC质等。
焦炉常用的耐火材料一、硅砖硅砖属于酸性耐火材料,具有良好的抗酸性侵蚀能力,它的导热性能好,荷重软化温度高,一般在1620℃以上,仅比其耐火度低70~80℃。
硅砖的导热性随着工作温度的升高而增大,没有残余收缩,在烘炉过程中,硅砖体积随着温度的升高而增大。
所以,硅砖是焦炉上较理想的耐火制品,现代大中型焦炉的重要部位(如燃烧室、斜道和蓄热室)都用硅砖砌筑。
在烘炉过程中,硅砖最大膨胀发生在100~300℃之间,300℃之前的膨胀量约为总膨胀量的70%~75%。
其原因是SiO2在烘炉过程中出现117℃、163℃、180~270℃和573℃四个晶形转化点,其中180~270℃之间,由方石英引起的体积膨胀最大。
决定硅砖热稳定性好坏的关键是真密度,真密度的大小是确定其石英转化的重要标志之一。
硅砖的真密度越小,其石灰转化越完全,在烘炉过程中产生的残余膨胀也就越小。
在硅砖中,鳞石英晶体的真密度最小,线膨胀率小,热稳定性比方石英和石英好,抗渣侵蚀性强,导热性好,荷重软化温度高,是石英中体积最稳定的形态。
烧成较好的硅砖中,鳞石英的含量最高,占50%~80%;方石英次之,只占10%~30%;而石英与玻璃相的含量波动在5%~15%。
当工作温度低于600~700℃时,硅砖的体积变化较大,抗急冷急热的性能较差,热稳定性也不好。
若焦炉长期在这种温度下工作,砌体就很容易破裂破损。
二、粘土砖粘土砖是指Al2O3含量为30%~40%硅酸铝材料的粘土质制品。
粘土砖是用50%的软质粘土和50%硬质粘土熟料,按一定的粒度要求进行配料,经成型、干燥后,在1300~1400℃的高温下烧成。
粘土砖的矿物组成主要是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)和6%~7%的杂质(钾、钠、钙、钛、铁的氧化物)。
粘土砖的烧成过程,主要是高岭石不断失水分解生成莫来石(3Al2O3·2SiO2)结晶的过程。
粘土砖中的SiO2和Al2O3在烧成过程中与杂质形成共晶低熔点的硅酸盐,包围在莫来石结晶周围。
粘土砖属于弱酸性耐火制品,能抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀,对碱性物质的抵抗能力稍差。
粘土砖的热性能好,耐急冷急热。
粘土砖的耐火度与硅砖不相上下,高达1690~1730℃,但荷重软化温度却比硅砖低200℃以上。
因为粘土砖中除含有高耐火度的莫来石结晶外,还含有接近一半的低熔点非晶质玻璃相。
在0~1000℃的温度范围内,粘土砖的体积随着温度升高而均匀膨胀,线膨胀曲线近似于一条直线,线膨胀率为0.6%~0.7%,只有硅砖的一半左右。
当温度达1200℃后再继续升温时,其体积将由膨胀最大值开始收缩。
粘土砖的残余收缩导致砌体灰缝的松裂,这是粘土砖的一大缺点。
当温度超过1200℃后,粘土砖中的低熔点物逐渐熔化,因颗粒受表面张力作用而互相靠得很紧,从而产生体积收缩。
由于粘土砖的荷重软化温度低,在高温下产生收缩,导热性能比硅砖小15%~20%,机械强度也比硅砖差,所以,粘土砖只能用于焦炉的次要部位,如蓄热室封墙,小烟道衬砖及蓄热室格子砖、炉门衬砖、炉顶以及上升管衬砖等。
三、高铝砖高铝砖是Al2O3含量大于48%的硅酸铝或氧化铝质的耐火制品,统称高铝质耐火制品。
高铝砖的耐火度和荷重软化温度均高于粘土砖,抗渣蚀性能(尤其是对酸性渣)较好,且这些性能随着Al2O3含量的增加而提高,但热稳定性不如粘土砖。
高铝砖的致密度高,气孔率低,机械强度高且耐磨。
焦炉燃烧室炉头及炭化室铺底砖的炉头部位,用高铝砖砌筑,效果较好;但不宜用于炭化室墙面,因为高铝砖在高温下易产生卷边翘角。
四、耐火泥耐火泥是粉状物料和粘结剂组成的供调制泥浆用的不定形耐火材料。
它主要用做砌筑耐火砖砌体的粘结剂和涂层材料。
耐火泥大多是加水(或水溶液)调成泥浆使用。
它应具有相应的砌体用砖性能,焦炉用耐火泥应满足以下要求:(1)在施工后和使用时应具有必要的粘结性,以保证与砌体或周围层结为整体,使之应具有抵抗外力和耐气、耐渣侵蚀的作用。
(2)必须具备良好的流动性和可塑性,以便于施工。
(3)具有与砌体或周围层材质相同的化学组成,以避免耐火泥处先毁,避免不同材质间造成不良的化学反应。
(4)具有与砌体或周围层材质相同的热膨胀性,以免互相脱离,泥层破裂。
(5)体积要稳定,有较小的收缩性,以保证砌体的整体性和严密性。
(6)在使用温度下能发生烧结,以增加砌体机械强度。
(7)有一定耐火度与荷重软化点。
应根据砖种和操作温度选用相应的耐火泥,即砌筑粘土砖时用粘土火泥,砌筑硅砖时用硅火泥。
凡与金属埋入件相接触的砌体部位,均须在火泥中加入精矿粉。
砌筑焦炉顶面砖时,应在粘土火泥中加入能增加强度的水硬性胶结剂——硅酸盐水泥和石英砂。
硅火泥是用硅石、废硅砖和耐火粘土(生粘土)配制而成的粉料。
硅石是硅火泥的主要组分。
硅石中SiO2含量愈高,则火泥的耐火度愈高。
加入废硅砖能改善火泥与硅砖高温粘结性能,原因是硅砖粉具有与硅砖类似的热膨胀曲线,在石英晶型转化体积变化时,火泥脱离硅砖的可能性较小,粘附于硅砖的能力良好。
一般硅砖粉含量为20%~30%较为合适。
在硅火泥中加入生粘土可以增加可塑性,降低透气性和失水率,但加入量不宜过大,否则会使硅火泥的耐火度降低,收缩率增加,一般以不超过15%~20%为宜。
对粒度的要求是:1mm以上的不大于3%,小于0.074mm的不小于50%。
硅火泥的颗粒组成影响火泥的使用性能,颗粒过大,泥浆失水快,砌砖操作困难,在灰槽中容易发生沉淀和偏析现象;颗粒过小,泥浆容易发酵,灰缝密实性变差。
一般好用的灰浆打在砖上后,使砖能随便被揉动、敲打约15-20s,此时间与颗粒组成有关。
因此,硅火泥的使用性能,可以用此时间来表示。
粘土火泥是由煅烧过程的熟料或粉碎粘土砖加耐火粘土(生粘土)制成。
熟料是粘土火泥的主要成分,约占75%~80%。
生粘土是粘结剂,加入生粘土可增加塑性,降低透气性和失水率,但加大了收缩性。
配生粘土过多,容易产生裂纹,故配料约占20%~25%。
粘土火泥的使用温度一般低于1000℃。
焦炉用粘土火泥一般为细粒和中粒度级,通过0.5mm和1mm 筛孔的颗粒百分数应大于97%。
粘土火泥除用于砌筑粘土砖部位外,还用于修补焦炉。
五、耐热混凝土耐热混凝土是一种能长期承受高温作用的特种混凝土,是由耐火骨料、胶凝材料(有时还加矿物掺合料或有机掺合料)和水按一定比例调制而成的泥料,经捣制或振动成型、硬化、养护、烘干而获得的具有一定强度的耐火制品。
通常用矾土、废耐火砖、高炉矿渣等作为骨料,以矾土水泥、硅酸盐水泥、磷酸和水玻璃等作为胶凝材料。
根据骨料材质和胶凝材料的不同,耐热混凝土分为很多类型。
其组成不同,性质便不同,因而使用范围也不同。
这种耐火制品与耐火砖相比有以下优点:(1)常温下迅速产生强度,在操作温度下也不降低。
(2)使用前不必经过烧成,减少了制造耐火砖时的复杂工艺,制备工艺简单,能就地浇铸成各种形状,可减少砌体砖缝,简化结构,简化砖型,从而革新砌筑作业,加快建设速度。
耐热混凝土在焦炉上已试用多年,主要用作上升管和炉门衬砖、炉顶轨道枕砖,以代替粘土砖,也有用作焦炉顶铺面的。
根据使用部位不同,其配料有也所差异。
耐热混凝土在焦炉上的试用时间虽不长,但已显示出一些优点,不过也存在一些缺点,例如荷重软化温度不够高,使用中有分层剥落现象等。
六、隔热材料通常导热系数小于0.8kJ/m.·h·℃的建筑材料,称为隔热材料。
一般它具有气孔率大、气孔小、机械强度低、体积密度小等特点。
隔热材料的分类方法很多,一般可按使用温度、体积密度和制造方法分类,但常按使用温度和体积密度分类。
隔热材料按体积密度分为3种:(1)低温隔热材料:使用温度低于900℃,如硅藻土、石棉、水渣、矿渣棉、蛭石、珍珠岩等。
(2)中温隔热材料:使用温度为900~1200℃,如硅藻土砖、轻质粘土砖等。
(3)高温隔热材料:使用温度高于1200℃,如高铝质轻质隔热砖、漂珠砖、轻质硅砖等。
轻质粘土砖是以粘土为原料,加入一定比例(30%~35%)的木屑烧制而成的粘土砖,其有多种牌号,体积密度为0.4~1.3g/cm3,耐火度为1670~1710℃。
硅藻土砖是以硅藻土为原料的制品,其中可加入一定量的可燃物,增大制品的气孔率,提高隔热能力。
硅藻土砖只能用于1000℃以下部位,温度过高时其会收缩和熔化。
硅藻土砖按理化指标也可分成几个级别。
它们的体积密度为0.5~0.7g/cm3,耐火度为1280℃,显气孔率为73%~78%,耐压强度为0.5~1.1Mpa。
制品尺寸有250mm×123mm×65mm和230mm×113mm×65mm两种规格。
硅藻土分生料和熟料两种。
前者用于砌砖和保温层抹面,后者用作保温层填料。
石棉绳是由石棉纱、线(或金属丝)制成,按形状及编织方式分为石棉扭绳、石棉编绳和石棉方绳。
石棉板是用石棉和粘结材料制成的板材。
其他隔热材料,如矿渣棉、蛭石(含水黑云母)和珍珠岩等,都是含有很多细小气孔的材料。
气孔愈多愈小,其导热系数愈低。
以珍珠岩、蛭石、轻质粘土砖块作骨料,以水泥、水玻璃、磷酸等作胶凝材料,以粘土粉、陶粒粉作掺合料,还可制成各种轻质耐热混凝土,用作隔热材料。