焦爐用主要耐火材料：性能與應(yīng)用

焦爐作為高溫、復(fù)雜工況的重要設(shè)備，其耐火材料的選擇至關(guān)重要。以下將詳細介紹焦爐用的主要耐火材料。

一、硅磚

硅磚是焦爐中常用的一種酸性耐火材料，具有良好的抗酸性侵蝕能力。其導(dǎo)熱性能優(yōu)異，荷重軟化溫度高，一般在1620°C以上。硅磚在烘爐過程中會發(fā)生體積膨脹，這是由于其中的$Si{O}_2$存在多個晶形轉(zhuǎn)化點，在180 - 270°C之間，由方石英引起的體積膨脹最大。硅磚中的鱗石英晶體真密度最小，熱穩(wěn)定性好，抗渣侵蝕性強?，F(xiàn)代大中型焦爐的重要部位，如燃燒室、斜道和蓄熱室都多采用硅磚砌筑。然而，當工作溫度低于600 - 700°C時，硅磚的體積變化較大，抗急冷急熱性能較差。

二、黏土磚

黏土磚是$A{l}_2{O}_3$含量為30% - 40%的硅酸鋁材料的粘土質(zhì)制品。它主要由高嶺石在燒成過程中分解生成莫來石的結(jié)晶過程而成，其中還包含6% - 7%的雜質(zhì)。黏土磚屬于弱酸性耐火制品，能抵抗酸性熔渣和酸性氣體的侵蝕，但對堿性物質(zhì)抵抗能力稍差。其熱性能較好，在0 - 1000°C的溫度范圍內(nèi)體積均勻膨脹，線膨脹曲線近似直線，但溫度超過1200°C時會收縮，導(dǎo)致砌體灰縫松裂。黏土磚荷重軟化溫度低，在高溫下產(chǎn)生收縮，導(dǎo)熱性和機械強度也較差，一般用于焦爐次要部位。

三、高鋁磚

高鋁磚是$A{l}_2{O}_3$含量大于48%的硅酸鋁或氧化鋁質(zhì)的耐火制品。它具有較高的耐火度和荷重軟化溫度，且隨著$A{l}_2{O}_3$含量增加而提高。高鋁磚抗渣蝕性能較好，特別是對酸性渣。不過其熱穩(wěn)定性不如黏土磚。高鋁磚致密度高，氣孔率低，機械強度高且耐磨。焦爐燃燒室爐頭及炭化室鋪底磚的爐頭部位常用高鋁磚砌筑。

四、鎂質(zhì)磚

鎂質(zhì)磚主要由鎂礦（氧化鎂）制成，具有很好的高溫耐受性能和優(yōu)異的抗渣性。在高溫下能保持穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，對高溫下堿性物質(zhì)有很強的抗侵蝕能力。適用于焦爐爐底和煤氣出口等接觸熔渣的部位。

五、碳質(zhì)材料（石墨耐火材料）

此材料采用石墨或石墨化碳材料制成，具有很高的導(dǎo)熱性和高溫耐受能力。能承受焦爐內(nèi)的高溫環(huán)境，并且對還原性氣體和煤氣中的硫化物有較強的耐腐蝕性，可用于焦爐內(nèi)的高溫區(qū)、爐頂、爐壁、煤氣道等。

六、復(fù)合耐火磚和耐火混凝土

復(fù)合耐火磚結(jié)合了兩種或多種耐火材料的優(yōu)點，提高綜合性能，適用于焦爐內(nèi)復(fù)雜工況。耐火混凝土由耐火骨料、結(jié)合劑和水泥等組成，可塑性和成型性好，能在現(xiàn)場澆筑，適用于焦爐爐底、爐壁、煤氣管道等不規(guī)則形狀區(qū)域。

總之，不同的耐火材料因其特性不同，在焦爐中各司其職，為焦爐的正常、穩(wěn)定運行提供了基礎(chǔ)保障。