干熄焦?fàn)t用耐火材料選擇

干熄焦技術(shù)概述

干熄焦工藝起源于瑞士，20 世紀(jì) 40 年代，很多發(fā)達(dá)國家對干熄焦技術(shù)耐火磚耐火磚進(jìn)行了研究，進(jìn)入60年代前耐火磚氣孔率檢測蘇聯(lián)研究成果日漸豐富，該技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。但是在干熄焦裝置自動控制和環(huán)保方面起點(diǎn)并不高。70 年代出現(xiàn)了全球性的能源危機(jī)，干熄技術(shù)的發(fā)展速度也明顯加快。日本是在此期間干熄焦技術(shù)發(fā)展最為迅耐火磚速的國家，使干熄焦技術(shù)不僅在其國內(nèi)被普遍應(yīng)用，同時它將干熄焦技術(shù)輸?shù)降聡⒅袊㈨n國等國家，其干熄焦技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。80 年代德國對干熄焦技術(shù)裝置進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，使其運(yùn)行成本降低，整個系統(tǒng)更加優(yōu)化。

干熄焦?fàn)t常用耐火材料

干熄爐砌體屬于豎窯式結(jié)構(gòu)，爐體自上而下可分為預(yù)存室、斜道區(qū)、冷卻室和一次除塵裝置等。

常用耐火材料的局限性

目前，國內(nèi)大多數(shù)干熄焦?fàn)t斜道區(qū)采用莫來石－碳化硅磚，該耐火材料具有較好的熱震穩(wěn)定性、耐磨性、高抗折強(qiáng)度、強(qiáng)抗侵蝕性等。但隨著干熄焦技術(shù)的日益普及和成熟完善，研究發(fā)現(xiàn)干熄焦?fàn)t耐材，尤其是斜道區(qū)耐材的壽命偏短，導(dǎo)致干熄焦?fàn)t運(yùn)行檢修周期短，檢修時間長。且與鍋爐系統(tǒng)檢修不匹配，導(dǎo)致蕪湖耐火磚干熄焦?fàn)t維護(hù)成本居高不下，運(yùn)行效能下降，甚至影響到高爐的順利運(yùn)行。

為延長斜道區(qū)耐火材料壽命并提高干熄焦?fàn)t的運(yùn)行效率，各干熄焦廠家不斷進(jìn)行改進(jìn)，包括改善耐火制品的外觀質(zhì)量和尺寸偏差，嚴(yán)格控制砌筑質(zhì)量，確保每個牛腿受力均勻，預(yù)留膨脹空間，合理安排烘爐計(jì)劃，盡量保證干熄焦?fàn)t穩(wěn)定運(yùn)行。然而，這些改良辦法無法從根本上解決干熄焦?fàn)t內(nèi)襯壽命偏短的問題。干熄焦?fàn)t內(nèi)襯損壞，尤其是斜道區(qū)耐材內(nèi)襯的損壞，導(dǎo)致停爐修補(bǔ)北京廢舊耐火磚的周期短、次數(shù)多。初期基本每年需要停爐一次對斜道進(jìn)行澆筑修補(bǔ)，而反復(fù)澆筑修補(bǔ)將進(jìn)一步縮短干熄焦?fàn)t的運(yùn)行周期，引發(fā)停爐檢修頻率上升。

耐火材料不同選擇的成本對比

1材料成本對比

目前，多數(shù)設(shè)計(jì)院、廠家在選用耐火材料時對于復(fù)相氮化物結(jié)合碳化硅磚仍持謹(jǐn)慎的觀望態(tài)度，主要原因在于使用復(fù)相氮化物結(jié)合碳化硅磚成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莫來石－碳化硅磚。而考慮材料成本時，僅考慮制品的采購價格是片面的，產(chǎn)品全生命周期發(fā)生的整體成本應(yīng)當(dāng)納入考慮范疇且起決定作用。

2其它方面對比

使用復(fù)相氮化物結(jié)合碳化硅磚對干熄焦?fàn)t斜道區(qū)進(jìn)行改造后，干熄焦率和年發(fā)回轉(zhuǎn)窯機(jī)械應(yīng)力對耐火磚的影響電量可獲得較大幅度的提高。此外，由于干熄爐停爐次數(shù)的減少，降低了因頻繁倒換干、濕焦炭對高爐造成的影響。同時，盧一國等人預(yù)測，如果干熄焦裝置斜道區(qū)耐火材料的過早損壞問題得以解決，干熄焦裝置的一代爐齡將可能達(dá)到7～10年，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是非常巨大的。而復(fù)相氮化物結(jié)合碳化硅磚目前在干熄焦?fàn)t斜道區(qū)的最長使用壽命已達(dá)8年，完全可以滿足干熄焦裝置的使用需求，突破耐火材料壽命的瓶頸。

干熄焦斜道區(qū)耐火材料受到結(jié)構(gòu)和化學(xué)侵蝕兩方面因素影響，成為干熄焦?fàn)t中最易損壞的部位，目前采用的莫來石－碳化硅磚服役壽命常常無法達(dá)到要求。選用高檔新型復(fù)相氮化物結(jié)合碳化硅制品，能夠顯著改善易損部位耐火材料壽命。經(jīng)分析，雖然新材料成本較普通耐火材料偏高，但其使用壽命顯著延長，在耐火材料服役的全生命周期之內(nèi)，綜合成本總體能夠獲得降低。

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