干熄爐砌體屬于豎窯式結(jié)構(gòu)，是正壓狀態(tài)的圓桶形直立砌體。爐體自上而下分別是預(yù)存段、斜道區(qū)和冷卻段。整個(gè)干熄爐外表為鐵殼包圍，內(nèi)層采用不同的耐火磚砌筑而成，有些部位還使用了耐火澆注材料。

(1)預(yù)存段用耐火材料

預(yù)存段上部是錐頂區(qū)，因裝焦前后溫度變化大，其入口受焦炭磨損也大，此部位選用耐沖刷、耐磨損、耐急冷急熱性好和抗折強(qiáng)度大的莫來石-碳化硅砌筑。預(yù)存段中部是直段實(shí)心耐火磚砌體，要承受裝入紅焦后產(chǎn)生的熱膨脹以及裝入焦炭的沖擊和磨損，此部位選用高強(qiáng)耐磨、耐急冷急熱性能好的A型莫來石磚砌筑。預(yù)存段下部是環(huán)形煙道，分為內(nèi)墻及外墻兩重環(huán)形砌體;內(nèi)墻要承受裝入焦炭的沖擊和磨損，還要防止預(yù)存段與環(huán)形煙道因壓力差而產(chǎn)生竄漏現(xiàn)象，因而也采用帶溝舌的A型莫來石磚砌筑。

(2)斜道區(qū)用耐火材料

斜道區(qū)的磚逐層懸挑承托上部砌體的荷重，溫度頻繁波動，并且循環(huán)氣體夾帶焦炭粉塵對此部位產(chǎn)生激烈沖刷，因此斜道區(qū)選用抗熱震性、抗磨損性和抗折性都很好的莫來石、碳化硅磚砌筑。

(3)冷卻段用耐火材料

冷卻段直段耐火磚砌體雖然結(jié)構(gòu)簡單，但其內(nèi)壁耐火磚砌體由于要承受焦炭往下流動時(shí)激烈的磨損，所以是最易受損的部位之一，因此選用高強(qiáng)耐磨、耐急冷急熱性能好的B型莫來石磚。

1、干熄焦耐火材料種類及使用部位

(1)爐口 B型莫來石碳化硅磚、莫來石碳化硅火泥。

(2)預(yù)存室 A型莫來石磚、莫來石火泥、致密黏土磚、黏土火泥。

(3)斜道 A型莫來石碳化硅磚、莫來石碳化硅火泥、致密黏土磚、輕質(zhì)隔熱磚、陶瓷纖維氈。

(4)環(huán)型氣道 B型莫來石磚、致密黏土磚、莫來石火泥、輕質(zhì)隔熱磚及其他。

(5)冷卻室 B型莫來石磚、致密黏土磚、莫來石火泥、耐磨澆注料。

(6)其他高溫段 重質(zhì)高鋁澆注料、輕質(zhì)高鋁澆注料。

2、干熄焦耐火材料的性能

(1)莫來石磚

莫來石是Al2O3-SiO2二元系統(tǒng)中唯一穩(wěn)定的二元礦物相.其化學(xué)分子式為3Al2O3·2SiO2。莫來石質(zhì)耐火材料是以人工合成莫來石(或天然提純莫來石)為原料制成的以莫來石為主晶相的耐火制品，屬系列產(chǎn)品。當(dāng)制品的含量低于莫來石理論組成時(shí)，還含有少量方石英;當(dāng)含量高于莫來石理論組成時(shí)，含有少量剛玉。莫來石制品的抗高溫螺變能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于包括特等高鋁磚在內(nèi)的其他普通高鋁磚，它的高溫性能可與硅質(zhì)、鎂質(zhì)、剛玉質(zhì)制品的某些性能相媲美，具有化學(xué)穩(wěn)定性好、熱膨脹率小、抗熱震穩(wěn)定性、抗酸和堿渣的侵蝕性能強(qiáng)等特點(diǎn)。對酸性及低堿度熔渣的侵蝕抵抗能力則高于鎂質(zhì)制品.但不及剛玉制品。

某廠生產(chǎn)的莫來石磚與國外產(chǎn)品對比

(2) 碳化硅磚

碳化硅材料是以碳化硅為原料生產(chǎn)的高級耐火材料，具有耐磨性和耐蝕性好，高溫強(qiáng)度大，熱導(dǎo)率高，線膨脹系數(shù)小，抗熱震性好等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)SiC含量的多少以及結(jié)合劑的種類和加入量，碳化硅材料可分為許多品種，但材料的質(zhì)量在很大程度上取決于結(jié)合劑的情況，莫來石-碳化硅磚就是其中之一，其熱膨脹系數(shù)很低，導(dǎo)熱性高，耐熱震性能好，高溫強(qiáng)度高。在高溫下長期使用也不軟化，不受任何酸堿的侵蝕，有良好的抗鹽性能，也不受金屬和熔渣的潤濕、質(zhì)輕，是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料。缺點(diǎn)是在高溫下易氧化，不宜在氧化氣氛中使用。

目前使用的莫來石-碳化硅質(zhì)磚，其抗折性能、熱震穩(wěn)定性能不穩(wěn)定，可考慮采用指標(biāo)性能更優(yōu)越、穩(wěn)定性能更高的磚質(zhì)，如氮化硅結(jié)合碳化硅、氧氮化硅結(jié)合碳化硅、塞隆結(jié)合碳化硅，其高溫抗折強(qiáng)度分別達(dá)到40MPa、30MPa、60MPa。在目前莫來石-碳化硅質(zhì)磚(含環(huán)形氣道)的性能改進(jìn)上，考慮改進(jìn)荷重軟化溫度>1550℃、增加高溫抗折強(qiáng)度>25MPa、提高熱震穩(wěn)定性(1100℃水冷)>60次、考核耐磨性<5.0Crn3等主要指標(biāo)。

單純的Al2O3、Fe2O3和氧化鈣，在1100~1150℃與碳化硅發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生造渣和膨脹，所以雜質(zhì)要加以控制。

某廠干熄焦?fàn)t用主要耐火材料部分理化指標(biāo)

(3)其他碳化硅制品

①氧化物結(jié)合SiC

以Al2O3-SiO2系硅酸鹽為結(jié)合相，包括黏土結(jié)合SiC、莫來石結(jié)合SiC和SiO2結(jié)合SiC。

②氮化物結(jié)合SiC

結(jié)合相為Si3N4、Si2N2O、塞隆等共價(jià)鍵化合物。氮化硅結(jié)合碳化硅制品，質(zhì)地堅(jiān)硬，莫氏硬度約為9，在非金屬材料中屬于硬度材料，僅次于金剛石。

氮化硅結(jié)合碳化硅制品的常溫強(qiáng)度高，在1200~1400℃高溫下，幾乎保持與常溫相同時(shí)間的強(qiáng)度和硬度。隨著使用氣氛的不同，最高安全使用溫度可達(dá)1650~1750℃。

熱膨脹系數(shù)小，相比碳化硅等制品熱導(dǎo)率高，不易產(chǎn)生熱應(yīng)力，具有良好熱震穩(wěn)定性，使用壽命長。高溫抗蠕能力強(qiáng)，耐腐蝕，耐極冷極熱、抗氧化，易制成尺寸精度高、符合要求的制品。

產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、化工建材等多種行業(yè)，節(jié)能、環(huán)保、降低成本。早期開發(fā)的氮化物結(jié)合Sic制品技術(shù)指標(biāo)

③塞隆結(jié)合碳化硅磚指標(biāo)結(jié)合相以塞隆為主等共價(jià)鍵化合物，也有人取名稱為非氧化物復(fù)相陶瓷結(jié)合碳化硅磚，其技術(shù)指標(biāo)

④多種類型碳化硅磚指標(biāo)對比

⑤自結(jié)合SiC包括(3-SiC結(jié)合SiC和重結(jié)晶SiC。

⑥滲硅反應(yīng)燒結(jié)SiC由SiC和游離硅組成的一種SiC質(zhì)工程陶瓷材料。

此外，通常SiC含量在50%以下的耐火制品稱為半SiC質(zhì)制品，半SiC質(zhì)制品包括熟料SiC制品、高鋁SiC制品、鋯英石SiC制品、莫來石SiC制品和剛玉SiC制品等。

(4)致密黏土磚

包括低氣孔黏土磚和超低氣孔黏土磚，具有氣孔率低、Fe2O3含量低，耐壓強(qiáng)度高，抗沖刷性強(qiáng);在高溫長期作業(yè)下體積收縮小，減少碳素在氣孔中的沉淀，避免磚在使用過程中膨脹疏松而損壞，低熔點(diǎn)物形成少等特點(diǎn)。其技術(shù)指標(biāo)

(5)澆注料

干熄爐中澆注料使用部位：干熄爐出口至鍋爐人口使用輕、重質(zhì)高鋁澆注料;一次除塵器排灰裝置采用高鋁澆注料;冷卻室磨損后采用高強(qiáng)度耐磨澆注料。某廠冷卻室高強(qiáng)度耐磨澆注料技術(shù)指標(biāo)參

(6)耐火泥

干熄焦?fàn)t的不同部位使用不同的耐火泥。耐火泥高低溫性能是保證砌體嚴(yán)密性和強(qiáng)度的重要因素。環(huán)型氣道和牛腿部位的損壞多為從磚縫剝落開始，必須要研究耐火泥的燒后強(qiáng)度的提高、耐火泥烘爐升溫過程中熱膨脹和重?zé)€變化與定型磚匹配的要求，以保證耐火泥與磚整體結(jié)構(gòu)性的牢固。其技術(shù)指標(biāo)參

氮化硅磚及配套火泥推薦指標(biāo)