焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)分析

現(xiàn)代煉焦?fàn)t一般是由炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區(qū) 、爐頂、煙道等組成，并通過煙道和煙肉相連。一個炭化室又稱為一個爐孔。

炭化室由爐墻、爐底、爐頂和爐門組成，是煤料變成焦 炭的場所，一座焦?fàn)t通常會擁有幾十個炭化室和燃燒室，這些炭化室和燃燒室以相間方式進(jìn)行配置。在隔絕空氣的條件下，煤料在此受熱變成焦炭。

炭化室與燃燒室之間，常用耐火材料(硅磚)隔開;一個燃燒室擁有20 -30個立火道。蓄熱室產(chǎn)生的經(jīng)過預(yù)熱的煤氣(高熱值煤氣不預(yù)熱)在立火道底部，與空氣結(jié)合并燃燒，從闌面向炭化室提供熱屜。蓄熱室在焦?fàn)t的下方，通過高溫廢氣來對煤氣和空氣進(jìn)行加熱預(yù)熱。

斜道區(qū)是連接蓄熱室和燃燒室的斜通道。爐頂包括炭化室、燃燒室以上的爐體部分，其厚度并非固定的，可以根據(jù)爐體強(qiáng)度和降低爐頂表面 溫度的實(shí)際需求而確定。

爐頂區(qū)有裝煤孔和上升管孔通向炭化 室，主要用來裝入煤料和導(dǎo)出煤料干餾產(chǎn)生的荒煤氣。焦?fàn)t同時還設(shè)有看火孔，看火孔通向每個火道，以供測品、檢查火焰，焦?fàn)t管理人員可以根據(jù)檢測結(jié)果，來對焦?fàn)t的品度和壓力 進(jìn)行合理的調(diào)整。整座焦?fàn)t砌筑在堅(jiān)固平整的混凝土基礎(chǔ)上，煙道設(shè)在基礎(chǔ)內(nèi)或基礎(chǔ)兩側(cè)，其中一端與煙囪連接，每個蓄熱室通過廢氣盤與煙道連接。

焦?fàn)t爐休耐火材料的使用分析

01

炭化室用耐火材料分析

炭化室工作特點(diǎn)是具有周期性，一般都是在裝煤肘，爐墻表面溫度降至500 -600℃, 在結(jié)焦末期，爐墻表面品度重新又升至1000 -1100℃。由于品差巨大，炭化室的砌體會產(chǎn)生很大 的熱應(yīng)力，很容易導(dǎo)致砌體出現(xiàn)裂紋、 組織松散、強(qiáng)度降低等問題，由干還受到煤料成焦肘的膨脹壓力、裝煤和推焦肘的強(qiáng)烈機(jī)械磨損和撞擊，以及化學(xué)侵蝕和炭素沉積等，這些都會給炭 化室的墻面帶來極大的損害。

因此，炭化室墻、 底必須要用致密硅磚砌筑。利用硅磚砌筑，能將顯氣孔率控制至16% -17%, 從 而有效提高爐墻導(dǎo)熱性，增加生產(chǎn)能力。為使密封性好，要采用 異形磚砌筑。通常一座大型煉焦?fàn)t要使用400種以上的磚，甚至超過1000種。一座60孔、容積為44.3n 高度為5.5m的煉焦?fàn)t需用耐火材料約17000噸。

現(xiàn)代化大型焦?fàn)t對硅磚的要求非常嚴(yán)格，首選，硅磚要平整光滑、棱角整齊、尺寸公差小。硅磚為鱗石英、方石英并與殘存石英及玻璃相共存的復(fù)合體，其中只有鱗石英形成結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)成堅(jiān)固的骨架，使磚具有良好的高品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此，必須使石英達(dá)到充分轉(zhuǎn)化，促使磚中大屜鱗石英的形成。發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)硅磚真密度一般為2. 31 -2. 32g/ cm3, 殘余膨脹幾乎為零，能很好地滿足焦?fàn)t炭化室的要求。

在 炭化室兩端的爐頭，因?yàn)樵跔t門開啟肘，品度會驟然由1000℃降到500℃以下，這已超過硅磚體積穩(wěn)定的573℃的界限，因此，爐頭的耐火材料就不能再使用硅磚，而要選擇抗熱、抗震性好的粘土磚、高鋁磚、硅線石磚、紅柱石磚等進(jìn)行砌筑。朝向炭化室一(則的爐門因經(jīng)常開閑，品度波動較大，一般采用粘土磚砌筑，也可用堇青石磚和不定形耐火材料，耐火材料與外殼之間充填隔熱材料。

02

燃燒室用耐火材料分析

燃燒室由爐墻、爐底和爐頂三部分組成。由干燃燒室與炭化室是相間設(shè)置的，因此，爐墻是與炭化室共用的，需要進(jìn)行嚴(yán)密的砌筑，以防止氣體竄漏。爐墻的闌面主要受到高品、煤中所含鹽類和燃?xì)獾淖饔?，因此，燃燒室工作層要用硅磚砌筑，其技術(shù)要求與炭化室用磚相同。其他部位可以選用耐火材料。頂蓋層位干焦?fàn)t本體上部，采用粘土磚或硅磚砌筑，小型焦?fàn)t用粘土磚，大型焦?fàn)t蓋頂磚均用硅磚。煙肉和干熄焦裝置設(shè)在焦?fàn)t鄰近，裝煤孔周圍因溫度波動較大，則用粘土磚砌筑。在爐頂上部填加填充層，并依次砌筑粘土磚、漂珠磚、硅澡土隔熱磚，最上層用缸磚鋪面，還必須采取密封和防水措施。斜道承受焦?fàn)t本體荷載，斜道區(qū)內(nèi)有空氣和煤氣通道，將燃燒室與蓄熱室連通。

03

蓄熱室用耐火材料分析

蓄熱室工作也存在周期性和品度波動大的特點(diǎn)。過去的小型焦?fàn)t蓄熱室的單墻隔墻、 蓄熱室底和格子磚砌體，大多都是采用粘土磚砌筑;目前，如果沒有特殊要求，大部分焦?fàn)t蓄熱室的單墻、 主墻、隔墻砌體全部采用硅磚砌筑，以確保焦?fàn)t整體膨脹均勻。

04

小煙道用耐火材料分析

小煙道、煙道和煙肉全部用粘土磚砌筑內(nèi)襯，小煙道位于蓄熱室底部與分煙逍連通，通過分煙道、總煙逍再到煙向?qū)⑷紵龔U氣排出，分煙道外層用水泥膨脹珍珠巖磚做隔熱層。

綜上所述，焦?fàn)t所用的耐火材料，主要是硅磚，其次是粘土磚、硅澡土隔熱磚、漂珠磚和缸磚等。硅磚屬干酸性耐火材料，具有良好的抗酸性侵蝕能力，它的導(dǎo)熱性能好，荷重軟化品度高，一般在1620℃以上，僅比其耐火度低70 -80℃。硅磚的導(dǎo)熱性隨著工作溫度的升高而增大，沒有殘余收縮，在烘爐過程中，硅磚體積隨著品度的升高而增大。所以，硅磚是焦?fàn)t上較理想的耐火制品，現(xiàn)代大中型焦?fàn)t的重要部位(如燃燒室、斜道和蓄熱室)都用硅磚砌筑。