焦炉炭化室硅砖样品的分析研究

焦炉废气循环技术应用浅析发表时间：2020-05-22T04:35:54.178Z 来源：《防护工程》2019年24期作者：邓旺东[导读] 改善高向加热，从而节约煤气、降低标准温度、提高焦炭产量以及改善焦炭质量。

酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司焦化厂甘肃省嘉峪关市 735100摘要:采用焦炉废气循环技术从源头控制氮氧化物含量，改善高向加热，从而节约煤气、降低标准温度、提高焦炭产量以及改善焦炭质量。

关键词:废气循环;高向加热;节约煤气;焦炭质量1.生产现状1.1焦炉炉体存在问题该焦化厂有2座6．0m顶装焦炉，2座焦炉在投产3年内焦炉炉体高向膨胀增长100mm以上。

打开炉顶看火孔盖后，发现燃烧室上部不同部位及多处管砖砌体(包括黏土砖部分)窜火严重。

检查发现2座焦炉不同程度地存在这种现象，机侧1～2立火道间中心隔墙砌砖出现扭曲并凸出硅砖砌体，部分立火道内斜道口出现烧熔变形或轻微蠕变现象。

炉顶看火孔正压高达30Pa以上，影响正常的焦炉测温工作。

焦炉地下室焦炉煤气支管压力约2200Pa，机焦侧分烟道吸力350Pa左右，在废气开闭器两叉部测量孔处测量废气温度平均280℃左右。

机侧个别炭化室1火道硅砖与炉肩高铝砖衔接部分炭化室墙面出现轻微形变。

蓄热室封墙出现倒塌现象，距蓄热室封墙约1．0m内出现1～2条5～10mm上下通长的裂隙。

1．2烟囱冒烟现象及分析1．2．1焦炉烟囱冒烟现象观察及判断观测点及观测时间不同时，观察到的烟雾呈现不同的颜色，且焦炉煤气换向时烟囱冒烟受到影响。

阴天或傍晚观测时黄烟或黑烟现象居多;晴天观测时白烟现象居多;中午天气晴朗、光照较好时还可发现蓝色烟雾现象。

废气中的成烟成分与NOx及SO2有关，并且与焦炉炉体窜漏后煤气不完全燃烧状态有关。

通过监测数据可知，废气中NOx及SO2含量分别在1300～1500mg/m3和250mg/m3左右。

分析认为，焦炉烟囱出口处的NO在光合作用下转化为红棕色的NO2时，出现烟囱冒黄烟现象;废气中H2S、HCN含量较高时，往往出现蓝色烟雾。

砌墙砖碳化试验一、引言砌墙砖碳化试验是一种常用的实验方法，用于评估砌墙砖在碳化环境下的耐久性能。

在建筑工程中，墙体砌筑是一个重要的环节，而砌墙砖的性能对墙体的稳定性和使用寿命有着重要影响。

因此，通过砌墙砖碳化试验来评估其性能，对于确保墙体的质量和安全具有重要意义。

二、实验目的砌墙砖碳化试验的目的是模拟砌墙砖在碳化环境下的耐久性能，评估其抗碳化能力。

通过试验结果，可以了解砌墙砖在碳化环境中的性能表现，为墙体材料的选择和工程设计提供依据。

三、实验方法1. 实验材料准备：选择符合标准要求的砌墙砖样品，根据需要，可以选择不同品牌、不同规格的砌墙砖进行试验。

2. 实验设备准备：准备试验箱、恒温恒湿设备、温度测量仪器、湿度测量仪器等。

3. 实验步骤：(1) 将选定的砌墙砖样品切割成适当的尺寸，确保样品的平整度。

(2) 将砌墙砖样品放置在试验箱中，并设置试验箱的温度和湿度。

(3) 开始试验，记录试验开始时的温度和湿度。

(4) 定期对试验箱中的温度和湿度进行监测，并记录下来。

(5) 在试验结束后，取出砌墙砖样品，进行性能评估。

四、实验结果与分析通过对砌墙砖碳化试验的实施，得到了一系列试验结果。

根据记录的温度和湿度数据，可以分析砌墙砖在碳化环境中的性能表现。

例如，可以观察到砌墙砖的表面是否出现碳化现象，是否出现开裂、脱落等破坏情况。

通过对砌墙砖样品的观察和性能评估，可以评估其抗碳化能力。

五、实验结论根据砌墙砖碳化试验的结果与分析，可以得出对砌墙砖的性能进行评价的结论。

例如，可以得出某品牌的砌墙砖在碳化环境下表现出较好的抗碳化能力，而另一品牌的砌墙砖则表现出较差的抗碳化能力。

这些结论对于指导墙体材料的选择和工程设计具有重要意义。

六、实验的局限性和改进方向砌墙砖碳化试验虽然能够评估砌墙砖在碳化环境下的性能，但仍存在一些局限性。

例如，在实验过程中，可能无法完全模拟真实的碳化环境，因此得到的结果可能存在一定的误差。

此外，实验中使用的砌墙砖样品数量有限，可能无法代表全部产品的性能。

试论碳化硅质耐火材料化学分析方法摘要：碳化硅制品具有导热性能佳、热稳定性强以及低膨胀系数等优点，其以较低的抗折强度以及良好的稳定性在化工及钢铁治金领或以及陶瓷生产领域得到了广泛应用。

近年来，粘合剂的发展与完善，解决了弱电易受碱蚀以及易氧化的缺点，进而使碳化硅制品成为了竖罐炼锌过程中必不可少的耐火材料。

国内外的高炉炉衬都应用碳化硅制品，取得的效果也较为显著。

基于此，本文将针对碳化硅质耐火材料的化学分析方法展开探究。

关键词：碳化硅；耐火材料；化学分析方法由于碳化硅的化学稳定性以及耐火性能极佳，其在耐火材料中的应用较为广泛。

然而目前国内在进行碳化硅耐火材料含量分析时采用的方法并不科学，许多问题不断显现。

由于碳化硅质耐火材料种类较多，分析方法也不尽相同，因此，探索与研究科学的化学分析法，并将其合理应用于碳化硅耐火材料的分析中是相关领域当前所面临的重要研究课题。

一、碳化硅的概述及生产应用1、硅化硅制品的特点碳化硅制品的生产是以碳化砂作为主原料，再采用多种粘合剂而生产出来的耐火材料。

碳化硅制品的导热性能良好，远高于粘土制品，同时其具有良好的热稳定性以及较低的膨胀系数，抗折强度也并不高，化学性能的稳定性较为理想。

2、碳化硅的类别碳化硅在工业领域应用较为广泛，然而其所应用的碳化硅材料当中通常会有杂质，占比约为2%左右，其杂质成为主要为铝、钙、二氧化硅等元素，除此之外还含有一定含量的镁、碳元素。

从色泽角度以及用途层面分析，可将碳化硅分成黑色碳化硅、绿色碳化硅以及矾土碳化硅。

黑色碳化硅主要应用于耐火材料以及其他材料的研磨。

绿色碳化硅则是硅碳棒等电阻元件的主要生产材料。

避雷器以及热敏电阻生产过程中则通常会应用矾土碳化硅。

3、碳化硅制品的生产碳化硅砂是在高温电炉中由碳质原料以及二氧化硅原料共同炼制而成的，碳化硅砂是制做碳化硅制品的重要骨料，在高温状态下，碳化硅砂中所含有的硅粉成分或硅酸盐会与氧化物产生反应，进而组合成新的材料，在成型过程完成后，再进行烧制，最终完成碳化硅制品的生产。

现代大型蓄热式焦炉蓄热室结构的研究印文宝; 韩冬; 王建波; 安群虎; 贾楠【期刊名称】《《煤化工》》【年(卷),期】2019(047)005【总页数】5页(P13-17)【关键词】大型蓄热式焦炉; 蓄热室; 分格隔墙; 对称式烟道; 非对称式烟道; 滑动层【作者】印文宝; 韩冬; 王建波; 安群虎; 贾楠【作者单位】鞍山华泰环能工程技术有限公司辽宁鞍山114001; 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司河南洛阳471039; 赛鼎工程有限公司山西太原030032【正文语种】中文【中图分类】TQ522.15炼焦炉构造的发展可分为4个阶段，即成堆干馏与窑、倒焰窑、废热式焦炉和现代蓄热式焦炉（炭化室高度＜6 m的焦炉，简称常规焦炉）[1]，其中现代蓄热式焦炉由蓄热室、斜道区、炭化室-燃烧室和炉顶区构成，且总体上没有大的变化。

炼焦工业是高污染、高耗能、高排放且工作环境恶劣的基础工业，其中焦炉是重要的污染物排放源和能耗大户。

因此，通过焦炉大型化、高效化和智能化实现节能减排是炼焦工业的必然发展方向[2]。

1 焦炉蓄热室基本结构介绍蓄热室位于焦炉炉体下部，其内部填充蓄热体（格子砖）用于以直接换热方式回收焦炉燃烧高温废气的显热，并预热贫煤气和空气。

蓄热室上部经斜道同燃烧室相连，下部经废气开闭器分别与分烟道、贫煤气管道和大气相通。

1.1 现代蓄热式焦炉的蓄热室结构现代蓄热式焦炉的蓄热室均为横蓄热室（其中心线与燃烧室中心线平行），自下而上分为小烟道、篦子砖（可调或不可调）、格子砖和顶部空间。

相同方向气流蓄热室之间的隔墙称单墙，异向气流蓄热室之间的隔墙称主墙，分隔同一蓄热室机侧和焦侧的墙为中心隔墙，机侧、焦侧正面砌有封墙，其中单、主墙和中心隔墙采用硅砖砌筑，小烟道内砌有黏土衬砖。

目前，国内自主设计的炭化室高度在7.65 m以下的焦炉基本都是采用此类结构。

1.2 现代大型蓄热式焦炉的蓄热室结构现代大型蓄热式焦炉（炭化室高度≥6 m的焦炉）的蓄热室与现代蓄热式焦炉的蓄热室结构基本一致，所不同的是现代大型蓄热式焦炉的蓄热室单、主墙在高度方向上接近1/2的位置处设置有水平滑动层，滑动层以下的单、主墙采用半硅砖砌筑，滑动层以上的单、主墙采用硅砖砌筑。

对焦炭热强度检测的研究摘要：本文对焦炭热转鼓检验寻根溯源，进行研究，让初学检化验的读者对检化验理论研究有一些新的认识和兴趣，并以出准数，服好务为目的，以不断减小热强度实验误差为基础，本文从四个重点方面严格标准化要求，提出应该持续改进的方面。

关键词：正态分布；中心极限定理；标准化；数据的正确度引言：焦炭作为高炉炼铁的主要原料之一，直接影响着高炉的顺行、钢铁成本等一系列指标，也是焦化厂的主要产品和效益的来源，铁厂和焦化厂对焦炭热强度指标和精确度提出了越来越高的要求，这对厂内检化验中心热强度检测室的检测数据的精密度和准确度也提出了越来越高的要求。

一、首先我们应先了解一下什么是正态分布，以及正态分布的重要意义。

我们知道焦化厂的焦炭炼制的配煤比会经常变化，那么在配煤比稳定不变的状态下我们的热强度检测数据基本可呈现正态分布，首先了解一下什么是正态分布：正态分布是一种重要的分布，可以从两方面来理解其重要性，一方面正态分布是自然界最常见的一种分布，一般来说，若影响某一数量指标的随机因素很多，而每个因素所起的作用都不太大，则这个指标服从正态分布。

例如，产品尺寸是一类典型的总体，对于成批生产的产品,如果生产条件正常并稳定,即工艺,设备,技术,操作,原料,环境等可以控制的条件都相对稳定.而且不存在产生系统误差的明显因素。

但是显然配煤比的改变对焦炭热强度的影响非常大，此时的检测数据的分布情况就变成了阶段式正态分布是一种动态的正态分布，不可能检测出连续性较好，严格意义上的正态分布数据，而从GB/T 4000-2017中关于焦炭反应性(CRI)和焦炭反应后强度(CSR)的重复性和再现性的规定，不得超过2.4和3.2的规定值：先看看国标对实验条件描述：重复性是用本方法在正常和真确的操作条件下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同实验样所做两个单次测试结果，在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值。

焦炉用硅质耐火泥浆技术要求及试验方法研究
邓骆鹏;肖哲栋;伍书军;吴龙水;王奎
【期刊名称】《耐火与石灰》
【年(卷),期】2024(49)3
【摘要】为使焦炉用硅质耐火泥浆的技术评价指标和要求更符合现阶段产品生产及实际使用需要,对其产品的性能指标、检测标准和试验方法进行了分析研究,提出并制定了更符合现有硅质耐火泥浆特性的技术要求和试验方法。

【总页数】5页(P34-38)
【作者】邓骆鹏;肖哲栋;伍书军;吴龙水;王奎
【作者单位】中冶武汉冶金建筑研究院有限公司;中冶耐火材料检测中心
【正文语种】中文
【中图分类】TQ175.14
【相关文献】
1.硅酸铝质耐火泥浆粘结强度试验方法的细化
2.耐火泥浆抗剪粘接强度新试验方法的研究
3.焦炉硅砖用新型硅质耐火泥浆的性能及应用
4.硅质耐火材料中α-石英相定量分析方法的研究
5.高炉用炭素泥浆技术要求及试验方法研究
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JL-40型40kg试验焦炉产品介绍:鞍山科技大学从50年代以来一直进行练焦配煤研究的工作，开发研制过各种试验焦炉。

我公司依托鞍山科技大学的技术力量在总结了国内外开发研制的各种试验焦炉的基础上，新开发研制JL-40型电加热试验焦炉（分底装和测装），是一种介于200kg半工业性试验焦炉和试验室7kg、和20kg小焦炉之间的试验焦炉，增加了密封熄焦装置。

它即保留了200kg焦炉的优点，又克服了其煤样量大，炼焦周期长，劳动强度大的不足之处，是200kg焦炉更新换代产品。

JL-40型试验焦炉同时克服了实验室7kg和20kg小焦炉炉幅偏窄，焦样量小的缺点，它一次装煤量大于40kg，用1/3库姆转鼓达到了焦炭鉴定与工业焦炉焦炭鉴定相仿的目的（这一点是7kg和20kg焦炉很难做到的）。

独特的结构设计和两侧炉墙两路独立计算机精密控温，保证了炼焦结果和生产焦炉有良好的相关关系。

焦炭强度指标直观性好，即可测定M40和M10，也可测定M25和M10.试验结果重现性好。

本焦炉炭化室采用积木式设计，便于砌筑和维修，炉墙采用薄壁炭化硅砖，烘炉时间短，结焦周期短。

40kg试验焦炉采用程序控温加热，有良好的工作界面，可以按需要设定加热制度，接通计算机能够显示，记录和打印各种试验参数。

实验证明JL-40型试验焦炉焦饼中心温度曲线与生产焦炉焦饼中心温度曲线相似。

JL-40型试验焦炉是比较先进的炼焦研究设备，它主要的作用是根据炼焦用煤资源，结合焦炭的质量要求，将各种煤按一定比例配合后进行炼焦的试验。

配煤试验在于：（1）为新建焦化厂寻找供煤基地，并确定经济合理的用煤方案；（2）对新投产的煤矿的煤和新使用的煤进行煤质鉴定，评定其结焦性和在配煤练焦中的作用，以便合理的利用炼焦煤资源和扩大炼焦煤基地；（3）根据煤炭供应情况，调节生产配煤方案，以保证焦炭质量；（4）检验炼焦煤准备和炼焦新工艺的效果。

主要特点:增加了炉煤密度处理装置（捣固机），能根据常规炼焦和捣固炼焦两种工艺对装入煤料密度的要求，进行适当的捣固操作。

7m焦炉焦炭热强度研究张文成任学延王春花（上海梅山钢铁股份有限公司，南京 210039）摘要针对7m焦炉焦炭进行质量特性分析，探讨了焦炉炉型对焦炭质量的影响，结果显示，7m焦炉焦炭比6m焦炉焦炭的日本转鼓强度DI（150/15)和焦炭热强度（CSR）均有所提高；探讨了影响焦炭热强度的关键因素，结果表明，炼焦煤的粘结性和变质程度是对焦炭热强度的关键影响因素，优化的配煤结构、配煤细度和结焦时间也是获得高质量焦炭的保证。

关键词焦炉焦炭热强度Study on Thermal Strength of Coke of 7m Coke OvenZhang Wencheng Ren Xueyan Wang Chunhua(Shanghai Meishan Iron & Steel Co., Nanjing, 210039)Abstract The coke's quality of 7m coke oven was analysed by discussed the type of coke oven and the key factor of coke Thermal Strength. The results show that the DI(15/150) and the CSR was advanced than 6m coke oven's, and that cohere properties of the coking coal and petrology components are important factors to thermal properties of coke. The structure of coal blending, the smashed degree and the time of coking was optimized is important to obtain high quality coke.Key words coke oven, coke, thermal strength1 引言随着高炉大型化及喷煤量的增加，焦炭热强度逐渐成为考核冶金焦炭质量的主要指标之一[1]。

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。

云南能源职业技术学院焦炭质量分析实验讲义煤化工教研室目录第一章焦炭试样的采集和制备 3 第一节采、制试样术语和定义3第二节冶金焦炭的分类 4 第三节焦炭试样的采取方法 5 第四节焦炭试样的制备8 第二章冶金焦炭机械强度与工业分析测定方法13 第一节机械强度M40和M10测定方法13第二节焦炭工业分析测定方法15 第三章焦炭全硫含量的测定方法24 第一节艾氏法24 第二节高温燃烧滴定法28 第四章焦炭反应性及反应后强度试验34焦炭质量分析实验，是煤化工方向相关专业教学的一个组成部分，是继学生在学习《煤化学》《炼焦工艺学》和《煤化产工艺学》等课程后理论联系实际的重要环节。

其目的是通过实验增加感性认识，使学生能更好地通过技术指标来认识煤、焦炭，了解煤及焦炭在工业中的合理利用。

本实验能使学生进一巩固所学的专业理论知识，更好地掌握实验的基本原理与方法。

在实验基本技能和数据处理方面对学生进行必要的工程师的基本训练。

让学生了解和熟悉有关的仪器、仪表的正确使用方法，学会焦炭质量分析操作，培养学生严谨的科学作风和独立工作的能力，使学生能够具备运用科学方法进行测试分析和科学研究的基本能力。

第一章焦炭试样的采集和制备在焦炭分析试验中，许多概念、名词术语及符号都有其特定的含义，这些特定的含义往往与我们平常从字面上的理解是不完全相同的，所以，国标（GB/T 1997）为从事相关工作的人们，制定了统一的标准、名称和代表符号，以使我们在焦炭质量分析试验过程中，不发生理解上的差异和错误，本章只针对常用术语作简单介绍。

第一节采、制试样术语和定义1. 批和批量（lot and batch）以一次交货的同一规格的焦炭为一批，构成一批焦炭的质量称为批量。

2. 基本批量（basic lot）规定的最小批量。

3. 份样（share sample）由一批焦炭中的一个部位，取样工具动作一次（当人工采样时可连续数次）所取得的焦炭试样。

4．副样（vice sample ）由一批焦炭中采取的部分份样组成的试样。