隨著干熄焦的國產(chǎn)化、大型化．干熄焦技術(shù)的發(fā)展與研究漸成行業(yè)熱點(diǎn)。干熄焦設(shè)備用耐火材料主要用于干熄槽、一次除塵器以及鍋爐等受沖刷和磨損部位。初期的干熄爐和一次除塵器工作面層所采用的耐火材料僅是一種高強(qiáng)度黏土磚，從運(yùn)行情況看，斜道區(qū)、冷卻段耐火磚斷裂、掉磚和磨損非常嚴(yán)重，每年的正常維修已無法保證干熄爐生產(chǎn)的需要．1年后就需大修更換。因此．近年來對于熄焦耐火材料材質(zhì)進(jìn)行了較大改進(jìn)。
1 干熄焦設(shè)備所用耐火材料
(1)預(yù)存室?？紤]裝焦時(shí)的熱膨脹和沖刷磨損，使用了熱穩(wěn)定性高、抗急冷急熱性能好的帶鉤舌的A型莫來石磚。
(2)斜道區(qū)?？紤]溫度頻繁波動和循環(huán)煙氣的連續(xù)沖刷．承重受力大又不易翻修．選用了抗急冷急熱性能好、抗折強(qiáng)度大的莫來石碳化硅質(zhì)磚，同時(shí)配以相同材質(zhì)的耐火泥砌筑。
(3)冷卻室。考慮焦炭運(yùn)動的磨損和較大的溫度變化，選用了高強(qiáng)度耐磨、抗急冷急熱性能好的B型莫來石磚。
(4)_次除塵器。考慮承受循環(huán)氣體和焦粉雙重沖刷磨損較大，選用了高強(qiáng)度耐磨、抗急冷急熱性能好的A型莫來石磚。
2 干熄焦耐火材料存在問題及損壞原因
經(jīng)過改進(jìn)后的干熄焦耐材雖有效地減緩了損壞速度，但仍無法滿足大型化干熄焦發(fā)展的需要。目前干熄爐耐火磚體面層損壞較嚴(yán)重．特別是干熄爐內(nèi)和一次除塵器承叉溜槽部位最為嚴(yán)重．爐內(nèi)主要集中在斜道區(qū)和冷卻段耐火材料砌體。
2．1 斜道區(qū)耐材損壞原因
(1)預(yù)存室設(shè)計(jì)過大，結(jié)構(gòu)不合理，重力破壞較大。大容積預(yù)存室雖然能夠穩(wěn)定調(diào)控生產(chǎn)，但卻增加了耐材重量?，F(xiàn)在的預(yù)存室容積高達(dá)420ms，總重量近400t，加大了斜道區(qū)支撐牛腿的承載壓強(qiáng)。使牛腿受力過大，產(chǎn)生縱向與側(cè)向磚層斷裂。
(2)斜道區(qū)受循環(huán)氣體沖刷和磨損嚴(yán)重，磚泥強(qiáng)度減弱、剝離。爐內(nèi)氣體速度周邊高、中心低，存在明顯的勾留現(xiàn)象．而且越接近斜道速度的偏析越嚴(yán)重，冷卻室氣流上升的過程是氣體向周邊匯集從斜道排出的過程，由于結(jié)構(gòu)的弊病，加速了沖刷。斜道區(qū)是風(fēng)道進(jìn)出口，焦炭、循環(huán)氣體以及耐火材料砌體溫度沿斜道高向連續(xù)活動，特別是下部耐火砌體溫度波動在300～700oC之間．較大的溫差會造成耐火磚拉裂、剝落。斜道上部環(huán)形煙道及出口．長期承受循環(huán)氣體和焦粉的反復(fù)劇烈沖刷和磨損．磚縫的耐火泥被沖空，該部位破損嚴(yán)重。
(3)斜道牛腿結(jié)構(gòu)及磚型設(shè)計(jì)不合理。斜道區(qū)隔墻兩側(cè)沒有水平支撐力，生產(chǎn)中隔墻磚易發(fā)生水平位移，且承載截寬度只有200mm，明顯過小。牛腿傾斜角過大(70。)，荷重支撐力明顯較弱?，F(xiàn)使用的帶“凹槽”型磚．雖然起到部分咬合作用，但卻加速了該部位裂紋的產(chǎn)生．從目前牛腿損壞情況看．磚的接縫開裂正是“凹槽”處。
(4)斜道牛腿承重受力點(diǎn)不合理。36個(gè)斜道支撐牛腿及周邊無法承載近400t重量，同心荷重引起磚層斷裂。砌筑時(shí)，承重受力點(diǎn)位置不合理，使牛腿不能均勻受力。受力點(diǎn)前移會造成牛腿部1～4層受力加重前傾斷裂；受力點(diǎn)后移會造成牛腿下部8—13層磚斷裂、剝落。
(5)耐火泥的強(qiáng)度黏合性能較差、強(qiáng)度低。現(xiàn)在的烘爐溫度最高達(dá)800~C，遠(yuǎn)低于耐火泥的荷重軟化溫度1 5O0℃ 。耐火泥硬化強(qiáng)度達(dá)不到要求，無法完全黏結(jié)．強(qiáng)度降低。
(6)反復(fù)升降溫造成耐材冷熱收縮加?。铀倨茡p。在冷態(tài)下耐材呈周邊向中心收縮運(yùn)動．對爐體拉裂現(xiàn)象較突出：在熱態(tài)下．熱膨脹形成的牽引力加劇了爐體耐材的不規(guī)則位移．形成磚泥斷裂、剝落。
2．2 冷卻室耐火磚破壞的原因
(1)焦炭運(yùn)動機(jī)械力的磨損。焦炭在向下流動時(shí)對耐火磚產(chǎn)生的機(jī)械力，對磚的面層產(chǎn)生磨損．加上循環(huán)氣體運(yùn)動沖刷產(chǎn)生孔洞
(2)溫差的變化產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)引起磚質(zhì)損壞。循環(huán)氣體中存在CO．在300～600％范圍內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，分離出的游離碳對耐火材料有侵蝕作用，會造成耐火磚砌體破裂或完全損壞
(3)排焦不均勻造成溫差變化產(chǎn)生爐墻剝裂。在生產(chǎn)中圓周方向排焦流速不均勻．流速快的地方溫度較高，流速慢的地方溫度較低，造成圓周方向溫差加劇，急冷劇熱現(xiàn)象引發(fā)爐墻收縮膨脹不均．產(chǎn)生裂縫。
2．3 1DC 耐火材料破損原因
(1)1DC作為風(fēng)道集散區(qū)．長期受高流速氣體和焦粉的沖擊．磨損加劇，特別是重力擋墻的下部矩形槽在煙氣轉(zhuǎn)向流動過程中形成較大的旋渦氣流．對耐材形成不規(guī)則磨損。
(2)承叉溜槽部位下接水冷卻管長期運(yùn)行后產(chǎn)生泄露必須拆修，反復(fù)檢修造成連接法蘭嚴(yán)密性降低，負(fù)壓區(qū)大量空氣吸入和高溫焦粉再次燃燒，該部位主要為高鋁澆注料，燒損后會逐漸脫落。
(3)頻繁的停產(chǎn)檢修，造成系統(tǒng)頻繁的短期升、降溫．系統(tǒng)耐火材料砌體因完全降溫收縮和二次開工膨脹，出現(xiàn)裂縫和剝落．砌體損壞較大。
3 干熄焦耐火材料的保護(hù)措施
為保證干熄焦耐材與生產(chǎn)的協(xié)調(diào)．必須改進(jìn)斜道區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并運(yùn)用合理的操作制度。
(1)斜道區(qū)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)改型，合理分配支撐承載壓強(qiáng)。為保證焦炭的冷卻能力．可考慮煙道開口面積擴(kuò)大到原來的1．5倍．煙道數(shù)從36孔減少為32孔，以保證牛腿承載面積有效增大，增加承載能力。將支撐牛腿的傾斜角度由原來的7Oo降低至63—65。， 以增加根部的承載受力支撐；將帶“凹槽”單層磚改為無槽整磚，以增加強(qiáng)度。改進(jìn)時(shí)要滿足嫻道出口阻力與系統(tǒng)穩(wěn)定的設(shè)計(jì)要求，還可以對調(diào)節(jié)磚布置結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整．減少單個(gè)煙道出口金屬調(diào)節(jié)磚，以減少阻力．保證氣流暢通。
(2)嚴(yán)格砌筑標(biāo)準(zhǔn)。在干熄爐耐材砌筑時(shí)．就要嚴(yán)格管理，堅(jiān)決執(zhí)行砌筑標(biāo)準(zhǔn)．合理掌握煙道平拱圈梁砌筑，均勻分布支撐牛腿的重力面，使其均勻受力。
3)完善操作制度，維持工況穩(wěn)定。減少物料在爐內(nèi)產(chǎn)生的偏隙．保持穩(wěn)定的排焦量．保證物料流動的均勻性．減少圓周方向各點(diǎn)溫差，可以有效減緩機(jī)械磨損力和因溫度波動產(chǎn)生的裂縫和剝落
(4)運(yùn)用合理的氣料比．降低循環(huán)系統(tǒng)的阻力．減緩氣流對耐材的沖刷。
(5)盡量減少干熄爐內(nèi)紅焦完全冷卻的檢修次數(shù)．保證熱態(tài)平衡．減少耐材熱脹冷縮產(chǎn)生的破壞。
(6)增加耐火泥強(qiáng)度，合理控制磚縫。現(xiàn)在所用耐火泥強(qiáng)度相對較低(只有磚的1／10)，黏合性能差，必須考慮增加耐火泥強(qiáng)度：① 可以在砌筑時(shí)調(diào)整膠體含量的調(diào)配比例，增加黏合性。②適當(dāng)增加同材質(zhì)的顆粒調(diào)配以增加強(qiáng)度。③嚴(yán)格烘爐制度．確保耐火泥強(qiáng)度性能提高。
4 干熄爐大修方式和存在的問題
目前斜道區(qū)耐材破損的大修．多采用吊頂方式和局部更換施工法。這種方法使用井字梁和吊棒支撐隔墻上部及爐體傾斜部位荷重．實(shí)際效果較差：①無法解決新老砌筑體的黏合接茬問題。②無法掌握新老砌體的均衡受力．新砌體強(qiáng)度有限．生產(chǎn)后還會出現(xiàn)斷裂。③無法真正承吊起預(yù)存室近400t的重量。
5 今后的課題
隨著焦炭高生產(chǎn)率的發(fā)展，冷卻形式的變化和伴隨余熱回收帶來的操作變化．會使耐材的使用條件更加苛刻、嚴(yán)謹(jǐn)。因此，改進(jìn)影響爐體耐材壽命的煙道部位材質(zhì)及其結(jié)構(gòu)就更為重要，綜合考慮包括煙道形狀、磚支撐結(jié)構(gòu)、膨脹縫的合理化率和預(yù)存室的容積大小在內(nèi)的耐火材料評價(jià)技術(shù)及檢修更換方式是我們必須面對的課題，必須進(jìn)行有效的專業(yè)計(jì)算分析及改進(jìn)。