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干熄焦炉斜道区耐火砖损坏的原因分析

作者:河南耐火材料厂日期:2019-12-17阅读
  斜道区砌体的损坏主要集中在“牛腿”上。“牛腿”是用13层耐火砖(莫来石—碳化硅)砌筑的,每层由左右2块砖咬茬砌筑。“牛腿”处在冷热交换工作面,且承载环形烟道的全部重量,是干熄焦炉内结构最为脆弱的地方。
  1、高温蠕变作用
  “牛腿”总是处于焦炭移动和烟气流动冲刷状态之下,炉内气体温度的变化致使“牛腿”砖受冷热急变,砖内部产生温度梯度而形成热应力,导致砖内部组织逐渐疏松而被破坏。另外“牛腿”砖长期受热负荷变化,导致耐火砖膨胀和收缩,这种“胀或缩”致使砖与砖之间相互位移或错位,因此,热负荷变化也是导致“牛腿”砖损坏原因之一。
  2、化学腐蚀
  干熄焦炉内循环气体中含有O2、CO、CO2、N2等,而耐火砖成分中含有SiO2和Fe2O3。干熄焦炉内还原性气体将耐火砖中的Fe2O3等还原后,耐火砖的体积发生变化、组织变得疏松、强度降低,各项性能很快下降,砌体极其容易被损坏。
  3、焦粉焦炭影响
  干熄焦炉内高温惰性气体中含有大量的焦粉和小颗粒焦炭等杂质,长时间对“牛腿”砖冲刷,一旦耐火砖之间出现微小裂缝,惰性气体中的焦粉及小颗粒焦炭即可进入裂缝中填充,随着高温气体的继续冲刷,焦粉焦炭填充越多,加上高温蠕变的作用,两砖之间的裂缝会越来越大,这是“牛腿”正面两砖裂缝形成及扩大的的主要原因。
  4、承载环形烟道荷重
  斜道以上预存室环形烟道耐火材料总重为180 t左右,按目前常见干熄焦炉30或36根“牛腿”计算,每根“牛腿”承重为5~6 t左右。
  理论上,环形烟道的荷重对“牛腿”砖的作用力G可分解为F1和F2,如图2所示。F2方向,“牛腿”的主要受力点集中于“牛腿”最底部,那么位于斜道区“牛腿”砖根部的61~62层砖应是受损较严重的;“牛腿”砖的侧面由于受到F1的作用,同样会出现裂纹。本次进干熄焦炉检查时发现,61~62层砖及“牛腿”侧面均受到不同程度的损坏,实际情况与理论分析相吻合。
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