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焦爐正常損壞的原因

⑴溫度變化的影響。在生產過程中，反復開關爐門、裝煤、出焦時，溫度變化生產的熱應力對爐墻產生影響。這種影響使爐頭部位在投產3-5年就開始發生剝蝕或裂紋。隨著生產時間的推移，損壞程度不斷增加，并向爐內延伸；裝煤口部位因受外界冷氣流的影響大，也很快形成剝蝕、裂縫等損傷；爐頭部位的蓋頂磚也常由于溫度激變造成斷裂。

⑵機械力的作用。炭化室墻面出現裂縫或變形之后，摘裝爐門及推焦所產生的機械應力對爐墻裂縫的擴大和墻面變形的加劇起著促進作用。特別是在推焦困難時，影響更為嚴重。為減小爐墻所承受的機械力，必須盡可能地消除引起推焦困難的一切因素。

⑶物理化學作用。硅磚主要成分二氧化硅是酸性氧化物，它在常溫下搞腐蝕較強，但在高溫下不搞堿性物的渣蝕，可與煤料中的金屬氧化物 〔Na2O、FeO〕發生作用，在硅磚表面形成低熔性硅酸鹽 〔Na2SiO3、Fe2SiO4 〕，這些低熔性硅酸鹽與硅磚中的二氧化硅，由于線膨脹率及耐磨程度不相同，故在溫度應力與裝煤出焦等機械力的作用下，逐漸從硅磚本體中脫落。如此反復作用不斷腐蝕磚面。

在長期生產過程中，炭化室墻皮磚中的二氧化硅向靠近燃燒室的一側 〔稱為熱側〕“富集”，其它氧化物向靠近炭化室一側 稱為冷側 “富集”，同時在硅磚的氣孔中滲碳。因此，墻皮磚的熱側含鱗石英多，不僅巖相與物理性質不同，而且在推焦裝煤后冷側與熱側的溫度變化也不相同。因溫差周期性地激烈變化而產生的熱應力，促使墻皮磚的炭化面剝落。

在煉焦過程中，煤干餾分解產生大量的氫與一氧化碳等氣體，處于這種還原氣體中的硅磚體內的二氧化硅，在1300℃的溫度下會被還原成一氧化硅，呈氣態逸出。溫度越高這種反應的速度會越快。在有金屬鐵存在的情況下，在較低溫度1050℃時，也會發生這種反應。這種反應會使墻面磚表面的二氧化硅會計師減少，使結構變成多孔疏松，形成麻面。

⑷爐長增長與石墨沉積。硅磚砌體在烘爐升溫過程中，由于二氧化硅發生晶形轉變引起體積膨脹。焦爐投產后，這種轉化仍在繼續進行。在磚內熔劑〔Fe2O3、CaO、Na2O等〕和外界還原氣氛存在的條件下，部分石英向著鱗石英轉化。當熔劑不足時，石英則轉變為方石英。所有這些晶形轉化，都伴隨著體積變化〔 膨脹〕。這種變化在焦爐投產后，將會逐年減弱 在第一年仍然較大，第二年內明顯減小，以至最后消失。這種膨脹砌體本身的真實膨脹，是必然的現象。

在焦爐投產幾年后，由硅磚晶形轉化而引起的膨脹已甘休結束。但此后爐體的長度仍在逐年增長，這是因為炭化室墻面上，愛機械應力和溫度變化熱應力而逐漸產生的裂紋，在裝煤時因砌體的冷卻收縮而變大，在裝煤幾小時后，砌體溫度又逐漸升高，同時產生相應的膨脹，但由于原來的裂紋〔裂縫〕已被煤氣分解的石墨所填充，裂縫不能完全閉合，只有向外擴張，使爐體伸長。如此周而復始，則使裂縫的寬度越來越大〔由裂紋變成裂縫，由小縫變成大縫〕，裂縫的行數越來越多，從而使爐長每年不斷伸長。

由此可見，爐體的伸長，在烘爐及投產初期的幾年里，主要是硅磚砌體晶形轉化所引起〔因為這時爐墻還沒有普遍產生裂縫〕；在投產幾年后直到焦爐停產大修，這很長的時間里主要是砌體裂縫條數的不斷增加，裂縫寬度不斷加大所造成。

對爐長為14m以上的大型焦爐而言，實踐經驗證明，當爐體的總伸長量〔包括烘爐與生產期間的伸長量〕達到450-500mm時，焦爐就難以維持生產 炭化室墻上的裂縫有石墨填充，無石墨時也可用耐火粉料補上，而斜道區與蓄熱室內部及小煙道內拉開的大裂縫，〔造成的竄漏已無法修補〕，需要拆除重砌〔大修〕。

非晶形轉化而引起的爐體膨脹，與焦爐的生產管理和技術管理密切相關，管理較好的大型焦爐，年伸長量在3-4mm左右，管理較差的焦爐，年伸長量就會大大增加，從而加速爐體的衰老損壞，縮短焦爐的使用壽命。因此，焦爐生產過程中的年伸長量，是衡量焦爐日常管理好壞的一個綜合指標。