干熄爐砌體屬于豎窯式結構，是正壓狀態的圓桶形直立砌體。爐體自上而下分別是預存段、斜道區和冷卻段。整個干熄爐外表為鐵殼包圍，內層采用不同的耐火磚砌筑而成，有些部位還使用了耐火澆注材料。

(1)預存段用耐火材料

預存段上部是錐頂區，因裝焦前后溫度變化大，其入口受焦炭磨損也大，此部位選用耐沖刷、耐磨損、耐急冷急熱性好和抗折強度大的莫來石-碳化硅砌筑。預存段中部是直段實心耐火磚砌體，要承受裝入紅焦后產生的熱膨脹以及裝入焦炭的沖擊和磨損，此部位選用高強耐磨、耐急冷急熱性能好的A型莫來石磚砌筑。預存段下部是環形煙道，分為內墻及外墻兩重環形砌體;內墻要承受裝入焦炭的沖擊和磨損，還要防止預存段與環形煙道因壓力差而產生竄漏現象，因而也采用帶溝舌的A型莫來石磚砌筑。

(2)斜道區用耐火材料

斜道區的磚逐層懸挑承托上部砌體的荷重，溫度頻繁波動，并且循環氣體夾帶焦炭粉塵對此部位產生激烈沖刷，因此斜道區選用抗熱震性、抗磨損性和抗折性都很好的莫來石、碳化硅磚砌筑。

(3)冷卻段用耐火材料

冷卻段直段耐火磚砌體雖然結構簡單，但其內壁耐火磚砌體由于要承受焦炭往下流動時激烈的磨損，所以是易受損的部位之一，因此選用高強耐磨、耐急冷急熱性能好的B型莫來石磚。

1、干熄焦耐火材料種類及使用部位

(1)爐口 B型莫來石碳化硅磚、莫來石碳化硅火泥。

(2)預存室 A型莫來石磚、莫來石火泥、致密黏土磚、黏土火泥。

(3)斜道 A型莫來石碳化硅磚、莫來石碳化硅火泥、致密黏土磚、輕質隔熱磚、陶瓷纖維氈。

(4)環型氣道 B型莫來石磚、致密黏土磚、莫來石火泥、輕質隔熱磚及其他。

(5)冷卻室 B型莫來石磚、致密黏土磚、莫來石火泥、耐磨澆注料。

(6)其他高溫段 重質高鋁澆注料、輕質高鋁澆注料。

 

2、干熄焦耐火材料的性能

(1)莫來石磚

莫來石是Al2O3-SiO2二元系統中穩定的二元礦物相.其化學分子式為3Al2O3·2SiO2。莫來石質耐火材料是以人工合成莫來石(或天然提純莫來石)為原料制成的以莫來石為主晶相的耐火制品，屬系列產品。當制品的含量低于莫來石理論組成時，還含有少量方石英;當含量高于莫來石理論組成時，含有少量剛玉。莫來石制品的抗高溫螺變能力遠遠高于包括特等高鋁磚在內的其他普通高鋁磚，它的高溫性能可與硅質、鎂質、剛玉質制品的某些性能相媲美，具有化學穩定性好、熱膨脹率小、抗熱震穩定性、抗酸和堿渣的侵蝕性能強等特點。對酸性及低堿度熔渣的侵蝕抵抗能力則高于鎂質制品.但不及剛玉制品。

某廠生產的莫來石磚與國外產品對比

(2) 碳化硅磚

碳化硅材料是以碳化硅為原料生產的耐火材料，具有耐磨性和耐蝕性好，高溫強度大，熱導率高，線膨脹系數小，抗熱震性好等優點。根據SiC含量的多少以及結合劑的種類和加入量，碳化硅材料可分為許多品種，但材料的質量在很大程度上取決于結合劑的情況，莫來石-碳化硅磚就是其中之一，其熱膨脹系數很低，導熱性高，耐熱震性能好，高溫強度高。在高溫下長期使用也不軟化，不受任何酸堿的侵蝕，有良好的抗鹽性能，也不受金屬和熔渣的潤濕、質輕，是的耐高溫材料。缺點是在高溫下易氧化，不宜在氧化氣氛中使用。

目前使用的莫來石-碳化硅質磚，其抗折性能、熱震穩定性能不穩定，可考慮采用指標性能更優越、穩定性能更高的磚質，如氮化硅結合碳化硅、氧氮化硅結合碳化硅、塞隆結合碳化硅，其高溫抗折強度分別達到40MPa、30MPa、60MPa。在目前莫來石-碳化硅質磚(含環形氣道)的性能改進上，考慮改進荷重軟化溫度>1550℃、增加高溫抗折強度>25MPa、提高熱震穩定性(1100℃水冷)>60次、考核耐磨性<5.0Crn3等主要指標。

單純的Al2O3、Fe2O3和氧化鈣，在1100~1150℃與碳化硅發生分解反應，產生造渣和膨脹，所以雜質要加以控制。

某廠干熄焦爐用主要耐火材料部分理化指標

 

(3)其他碳化硅制品

①氧化物結合SiC

以Al2O3-SiO2系硅酸鹽為結合相，包括黏土結合SiC、莫來石結合SiC和SiO2結合SiC。

②氮化物結合SiC

結合相為Si3N4、Si2N2O、塞隆等共價鍵化合物。氮化硅結合碳化硅制品，質地堅硬，莫氏硬度約為9，在非金屬材料中屬于硬度材料，僅次于金剛石。

氮化硅結合碳化硅制品的常溫強度高，在1200~1400℃高溫下，幾乎保持與常溫相同時間的強度和硬度。隨著使用氣氛的不同，使用溫度可達1650~1750℃。

熱膨脹系數小，相比碳化硅等制品熱導率高，不易產生熱應力，具有良好熱震穩定性，使用壽命長。高溫抗蠕能力強，耐腐蝕，耐極冷極熱、抗氧化，易制成尺寸精度高、符合要求的制品。

產品廣泛應用于鋼鐵、有色金屬、化工建材等多種行業，節能、環保、降低成本。早期開發的氮化物結合Sic制品技術指標

③塞隆結合碳化硅磚指標結合相以塞隆為主等共價鍵化合物，也有人取名稱為非氧化物復相陶瓷結合碳化硅磚，其技術指標

④多種類型碳化硅磚指標對比

 

⑤自結合SiC包括(3-SiC結合SiC和重結晶SiC。

⑥滲硅反應燒結SiC由SiC和游離硅組成的一種SiC質工程陶瓷材料。

此外，通常SiC含量在50%以下的耐火制品稱為半SiC質制品，半SiC質制品包括熟料SiC制品、高鋁SiC制品、鋯英石SiC制品、莫來石SiC制品和剛玉SiC制品等。

(4)致密黏土磚

包括低氣孔黏土磚和超低氣孔黏土磚，具有氣孔率低、Fe2O3含量低，耐壓強度高，抗沖刷性強;在高溫長期作業下體積收縮小，減少碳素在氣孔中的沉淀，避免磚在使用過程中膨脹疏松而損壞，低熔點物形成少等特點。其技術指標

(5)澆注料

干熄爐中澆注料使用部位：干熄爐出口至鍋爐人口使用輕、重質高鋁澆注料;一次除塵器排灰裝置采用高鋁澆注料;冷卻室磨損后采用高強度耐磨澆注料。某廠冷卻室高強度耐磨澆注料技術指標參

 

(6)耐火泥

干熄焦爐的不同部位使用不同的耐火泥。耐火泥高低溫性能是保證砌體嚴密性和強度的重要因素。環型氣道和牛腿部位的損壞多為從磚縫剝落開始，要研究耐火泥的燒后強度的提高、耐火泥烘爐升溫過程中熱膨脹和重燒線變化與定型磚匹配的要求，以保證耐火泥與磚整體結構性的牢固。其技術指標參

氮化硅磚及配套火泥推薦指標