В процессе производства дверцы коксовой печи необходимо часто открывать и закрывать, что приводит к высокой температуре поверхности и быстрому падению температуры на выходе кокса. Традиционная облицовка строится из кордиеритового кирпича или Глиняный кирпич, с короткими циклами и частым техническим обслуживанием. Первопричиной является:
1. Состав продуктов коксования сложный, кислые газы проникают в корпус кирпича по видимым порам, непрерывно размывают решетку, а эксплуатационные характеристики быстро ухудшаются;
2. Быстрый нагрев и охлаждение приводят к образованию трещин на поверхности и отслаиванию углов;
3. Нагар смолы сильно прилипает, а механическая сила еще больше повреждает футеровку кирпича во время удаления.
Идеальный огнеупорный литейный Таким образом, для выполнения этой задачи необходимо сочетать в себе четыре основных компонента: устойчивость к термическому удару, объемная стабильность при высоких температурах, устойчивость к осаждению углерода и простота установки на месте.
Термошок
A magnesia-alumina spinel matrix withstands >50 быстрых циклов закалки без растрескивания, потому что кристаллы шпинели поглощают термическое напряжение путем микрорастрескивания и повторного заживления. Независимые испытания дверей, модернизированных с помощью этого огнеупорного бетона, показали отсутствие выкрашивания через 18 месяцев, в то время как обычные смеси с высоким содержанием глинозема требовали заделки каждые шесть месяцев.
Объемная стабильность и сопротивление ползучести
Шпинельная фаза блокирует микроструктуру выше 1 500 градуса, предотвращая расширение на 1–2 %, которое обычно приводит к деформации двери и утечке газа. Эта стабильность дополнительно повышается за счет 5–8 % плавленого кварцевого заполнителя, который обеспечивает контролируемую микропористость, снижая теплопроводность и сокращая потери тепла на 12 % по сравнению с плотными литейными материалами.
Устойчивость к накоплению углерода
Атмосфера коксовых печей богата парами CO и смолы, которые осаждают углерод на огнеупорных горячих поверхностях. Низкое содержание Fe₂O₃ (<0.5 %) in the spinel castable prevents catalytic carbon growth, allowing doors to be cleaned by simple air-lancing rather than mechanical chipping .
Преимущества установки и обслуживания
Поскольку литейный элемент застывает при комнатной температуре и набирает полную силу после 24-часового отверждения при температуре 200 градусов, полная замена футеровки двери может быть выполнена во время обычного 36-часового отключения. Руководители заводов сообщают, что время простоя сокращается на 40 % по сравнению с заменой кирпичной футеровки.
В последние годы крупносерийные коксовые печи перешли на композитные огнеупорные сборные блоки «глина плавленый кварц», которые одним махом решают три основных противоречия веса, теплового удара и эрозии:
1. Матрица: глиняное сырье дешевое, высокопрочное и имеет зрелые процессы формования;
2. Функциональная фаза: плавленый кварц имеет чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения (≈0,5×10⁻⁶ / градус). После внедрения он может: уменьшить тепловое расширение системы и уменьшить напряжение разницы температур; вызывают упрочнение микротрещин и улучшают устойчивость к тепловому удару; Он кислотостойкий и углеродостойкий, предотвращает проникновение смолы; Насыпная плотность и теплопроводность низкие, а дверца печи легкая и имеет отличную теплоизоляцию.
Глиняные плавленые кварцевые композитные огнеупорные сборные блоки учитывают как экономичность, так и функциональность, и полностью соответствуют условиям работы дверей коксовых печей «высокая температура, частое открывание и закрытие, сильная эрозия и небольшой вес». Это предпочтительное решение для футеровки дверей коксовых печей большого объема в настоящее время и в будущем.
