干熄焦爐斜道用耐火磚
干熄焦(簡稱CDQ)是相對濕熄焦而言的，是指采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法。干熄焦是一項先進的環保和能源再利用工藝技術，紅焦顯熱的回收對提高焦炭質量、減少環境污染、節能降耗具有重要作用和意義，是國家發展和改革委員會制定的十大節能工程之一。
干熄焦爐砌體屬于豎爐結構，爐體自上而下分為預存室、斜道區和冷卻室。干熄熄焦過程所需的溫度高并且溫度變化大，其中耐火材料所處的操作環境和形狀結構非常復雜，特別是斜道區域用耐火材料所處的條件尤為苛刻。其耐火材料選擇達不到設計和使用年限，損毀嚴重，迫使干熄爐停產檢修而造成業主困擾和經濟損失是一大制約因素。國內眾多干熄爐均在投產一兩年的時間內產生裂紋、斷裂、損毀而被迫停產檢修。
在系統分析干熄爐耐火材料損壞機理的基礎上，采用電熔莫來石、紅柱石、高純碳化硅等高純原料體系，通過復相改性、強化基質、改善制品的微觀結構等措施制備出高致密、高耐磨性、高荷重軟化溫度等優良性能的莫來石碳化硅磚。高性價比莫來石碳化硅的研制成功可替代現有普通莫來石碳化硅磚、氮化硅結合碳化硅，延長干熄焦爐的使用壽命，并取得良好的使用效果。
斜道區耐火材料的損毀
工作環境苛刻。斜道區耐火材料在承受上部耐火砌體載荷的同時，還需要承受在焦炭自上而下、惰性氣體自下而上運動過程中的撞擊、磨損，以及氣流及粉塵的沖刷。
溫度波動頻繁并且波動大。焦炭、循環砌體及耐火材料的溫度沿著斜道方向連續波動，特別是斜道區下部耐火磚溫度波動在300℃~700℃，耐火磚內部產生很大的溫度梯度，致使耐火材料內部應力聚集，這樣容易造成耐火砌體破裂、剝落。
化學侵蝕嚴重。煉焦夾帶的有害介質、冷卻產生的還原性氣體、煤灰粉塵、余熱回收工藝的變化等，也是導致耐火材料溶解、侵蝕、損毀的因素。
莫來石碳化硅磚的制備
高性能莫來石碳化硅磚是在系統分析干熄爐耐火材料損壞機理的基礎上，采用電熔莫來石、紅柱石、高純碳化硅等高純原料體系基礎上，通過引入金屬塑性相、超微細粉等形成塑性相和SiC復合結合新體系，然后經高壓成型、高溫燒成制備而成。
為何是莫來石碳化硅磚?
莫來石碳化硅磚切面外觀照片如圖2所示。從照片上可以看出靠近表面形成一層致密層，磚體內部靠近表面區域因金屬塑性相和SiC氧化而形成5~10mm左右的高致密層，內部顆粒呈現緊密堆積，無明顯氧化現象。新型剛玉碳化硅復合磚的這種結構使得材料內部的金屬塑性相得以有效保存，形成塑性相結合，提高材料的韌性，有效緩解耐火磚在使用過程中受到的熱應力和機械應力。
新型剛玉碳化硅復合磚的微觀結構可以看到材料顆粒堆積緊密，骨料與基質緊密結合在一起，燒結非常致密。充填于顆粒間隙的金屬塑性相在材料燒結過程中起到助熔作用，并利用其界面張力的作用將顆粒料緊緊拉在一起，而且部分反應形成復合相物添加于材料骨料之間，使材料的氣孔率下降、致密性提高，從而提高材料的強度。
從A區域的能譜分析可以看到主要組分為有Si、C和O元素，還有Al、N等元素。N的發現證實金屬塑性相在燒制過程中可能會原位生成氮化物、氧氮化物及其復合物，這些新相彌散在顆粒料之間，使得材料結構致密度增加，降低了材料的氣孔率。
綜上所述，可以得出以下結論：
一是高性能莫來石碳化硅磚采用電熔莫來石、紅柱石、高純碳化硅等高純原料，并引入金屬硅、超微細粉等對其進行復相改性、強化基質、改善制品的微觀結構等措施制備而成。
二是高性能莫來石碳化硅磚具有超低氣孔率、高致密、高耐磨性、高荷重軟化溫度、高熱震穩定性等優良性能。
三是莫來石碳化硅磚具有很高的性價比，可代替目前市場上普通莫來石碳化硅磚、氮化硅結合碳化硅應用于干熄焦爐，并取得良好的使用效果。
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