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硅砖有哪些特点,为什么焦炉会大量采用?

发布时间:2022/1/4 17:34:22 点击率:



硅砖特点
硅砖熔点较高,在1640-1680℃之间具有优良的受力性能,其熔点约在1670℃和方石英熔点(1713℃)之间。高于300℃至接近熔点(鳞石英或方石英)的硅砖体积稳定,使用时加热1450℃时体积膨胀约1.5%-2.2%,有利于保证砌体的结构强度和气密性。硅砖瓦的一大缺点是抗热震性差(通常水冷循环次数为1-4次),其次是耐火性较低(一般1690-1730℃),其应用范围很有限。

硅砖瓦种类较多,按用途分为:焦炉、热风炉、电炉、玻璃窑用硅砖等。
按其复杂性程度分为:标型砖、普通砖、异型砖、特型砖等。
不得接触碱渣。
由于焦炉大型化(碳化室由4米升至7米),对使用的耐火材料的质量及外形尺寸的要求也有了进一步的提高。
未来,在硅砖的生产工艺上,应向提高硅砖中SiO2含量、降低杂质,尤其是降低Al2的含量;在性能方面,要把提高产品密度、耐压强度、降低气孔率作为方向。
硅砖的生产工艺中,应使用多种配料和多级配料,以缓解烧制过程中因烧制过程中体积膨胀带来的危害,确保其合理堆积密度,进一步提高其体积密度。
为了使硅砖具有更高的抗压强度,除了需要特殊形状、生产块数少的砖块外,应尽量采用机械成型。

硅砖的原料选用
如果能够采用单一原料来满足硅砖的数量和质量要求,则是最理想的选择,但这往往很难做到,对于多品种、多原料的硅砖生产配料,还需做大量的研究工作。调查结果显示如下。
①将多种转化性质不同的原料配料制成砖块,可缓和坯体烧成各阶段的膨胀,降低裂纹废品率。
②在相同烧成制下,用快速转化的高纯石英作基料,真密度降低,鳞状石英的转化程度提高,提高了制品的负载软化温度和常温耐压强度。
③用多种转化性能不同的石英混合配料制砖,可使用部分转化速度快,但烧成严重疏松的石英(必须严格控制这种类型的石英)。
若其它条件合格,中速、慢、极慢转换硅砖可制得高品质硅砖。迅速转化的硅石制品易发生裂纹,因为转化速度快,一般不能单独使用。只有在加热时,才能迅速地转化而不松硅。硅原料的性能不仅直接影响产品的质量,而且决定着制砖工艺的制定。

焦炉为何大量使用硅砖?
焦炉为何大量使用硅砖?因为焦炉的工作环境和生产特性,比较适合的耐火砖非硅砖莫属,硅砖在700~1450℃下稳定,结构致密、导热、高温强度高的优质耐火砖。
炼焦温度950~1050℃之间。为了确保焦化质量,焦炉隔墙炭化室的表面温度应加热至1100~1250℃。焦炭加煤后,可降到700℃左右。燃烧器的单面波动范围为1200~1450℃,单面炭化室的隔壁会发生推焦磨损。因为煤层是干馏,所以结焦是在封闭空气的条件下进行的,要求隔墙气密性好,高温下不透气,不发生收缩变形,耐火砖形状规整,尺寸精确,砌筑砖缝小,不致造成砌缝开裂。

炼焦用的耐火材料有哪些?
炼焦用耐火部位有:炭化室、燃烧室、炉顶、斜道、蓄热室、烟道等。炼焦用耐火材料有硅砖、半硅砖、粘土砖、高铝砖、保温耐火材料、耐火纤维制品、耐火泥等。
焦炉为何大量使用硅砖?炼焦用硅砖是以鳞石英为主的晶相,用来砌筑焦炉的硅耐火制品。现代化的焦炉是用上万吨左右的砖型耐火材料砌筑的大型热工设备,其中硅砖占60%-70%。适用于砌筑焦炉的蓄热室、斜道、燃烧室、炭化室、炉顶等部位使用。

炼焦硅砖应该具备以下特点:
(1)重载软化温度较高。
炼焦硅砖要承受炉顶高温的动载载荷,同时要求长时间使用不变形,所以要求焦炉硅砖加重软化温度高。
(2)导热性能好。
在炭化室内通过燃烧室内的窑壁将焦炭加热炼焦,所以砌筑燃烧室墙的硅砖应具有较高的导热性。
3)抗热冲击性能好。
因焦炉要定期装煤、出焦,造成炉室两面硅砖温度剧烈变化,所以要求焦炉硅砖抗热震性能良好。
(4)高温体积稳定。
炼焦用硅砖的牌号是JG-诱饵,产品采用YB/f5013-1。

用耐火泥来砌焦
用于砌筑式焦炉的耐火泥,要求其具有良好的常温塑性和粘结性能,以利于施工,干燥后收缩小,防裂;在使用温度下可以进行烧结或固化,具有一定的强度,确保炉身牢固、严密,炉火抗烧、加载温度要高于使用温度。炼焦用耐火泥有硅火泥和粘土泥。砖块砌筑时采用硅火泥,砌陶土砖时采用粘土火泥。
硅火泥是用硅石、废硅砖及粘土制得。硅是主要成分,硅石的含量越高,它的耐火性就越强。掺入硅砖粉是为了提高硅灰泥与硅砖的高温粘结性能,因其与硅砖的膨胀性能基本一致,可使砖缝贴靠砖表面。硅火泥中废弃硅砖粉末的含量。结合粘土的加入,可以增加火泥的塑性,减少渗透性和失水,一般增加或减少。按含量可分为高温、中温、低温硅火泥。

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