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1、焦炉及热风炉用硅砖制品的生产与使用1、硅砖生产工艺原理硅砖是以 SiO2 为主要成分的耐火材料,其 SiO2 含量不低于93%,属于酸性耐火材料。如图一所示，SiO2有7个变体和1个非晶体变体，SiO变体在加热过程中发生多晶转变，并伴随较大的2体积变化，硅砖工艺过程就是围绕石英晶型转变进行的。Y-鳞石英117CB -鳞石英163CB-方石英B -石英Il 573Ca-石英870 鳞石英1470C a -方石英1713C 玻璃相180270C1050C硅砖中SiO变体的加热晶型转变示意图2SiO变体加热晶型转变的体积变化2转变温度 C结晶状态转化线膨胀率%体积膨胀率%117-163丫-鳞石央十a
2、 鳞石英+0.17+0.5200-270B-方石英a-方石英+ 1.0+2. 0 +2.8573B -石英 + a -石英+0.26 +0.45+0.86 +1.3870-1470a -石英+ a-鳞石英+5.55+14.41250a -石英 a -方石英+6.00+ 17.41470-1723a -鳞石英f a -方石英+1.051670a -鳞石英一 液相+1.051723a-方石英-f 液相0.1硅砖工艺流程粗粉碎 细粉碎 振动筛进厂原料 原料库房取大颗粒2.5mm颗粒料仓细粉料仓添加剂电子配料车 混练高吨位压砖机隧道干燥系统烧成硅砖的原料是硅石。硅砖是在按一定颗粒度粉碎的硅石中，加入矿
3、化 剂石灰乳，粘结剂亚硫酸纸浆废液，以及 10%左右的废硅砖粉，经混 练、成型、干燥，在14301以下烧成的耐火制品。矿化剂能是石英转 化为比较稳定的鳞石英晶体结构,此外,它 SiO2 作用生成液相,缓冲石 英转化时因体积变化而产生应力,减轻开裂程度,并可填充裂纹和颗粒 间隙,增加其强度。硅砖烧成过程中，要严格控制升温速度，防止石 英转化过程中产生剧烈的体积膨胀。在高温烧制过程中还要确保在高 温下的保温时间，以使石英完全转化为鳞石英或方石英。2、我公司硅砖生产工艺特点（1）采用铁门硅石为原料 铁门硅石的特点为纯度高，化学组成稳定，属于结晶硅石，具有慢转 化硅石的特点。铁门硅石的理化指标如下：项
4、目化学组成%SiO2A3Fe O.CaOMgOTiO2R2O平均值98.70.40.3微量微量微量0.12波动值98.5 99.20.30.50.20.50.09 0.14铁门硅石的显微结构:结晶大小矿物组成晶粒间的结合坚硬度230-470um石央为主,有少里金红石白云母花岗岩-齿状结晶坚硬矿山开采、储量、供货能力，硅石理化指标均稳定。2）临界粒度小采用小于 2.5mm 临界粒度制砖，有一定的技术难度。但有利于石英 晶型转化，和提高体积密度，并能获得良好的外观。（3）采用电子配料系统 自动化程度高，配比精确，泥料质量稳定。（4）配备模型加工厂 模型加工质量稳定，技术水平高。确保制品有一个良好的
5、外观精度。（5）隧道干燥器干燥系统 干燥能力强，减少运输破损，半成品强度高。（6）采用隧道窑烧成，自动化程度高，温度波动小，生产周期短， 生产能力大，适合大规模生产整套焦炉硅砖。3、硅砖制品的性能特点1）石英转化完全，真比重低（2.34 以下），残余石英含量少（1%以下）， 使用时体积变化小。2）气孔率低，体积密度大，耐压强度高，耐磨性好。3）纯度高，荷重软化点温度1650，耐高温不变形。4）抗高温蠕变性能好5）热膨胀率低，高温体积稳定。6）质量指标稳定，外观规整，尺寸精确。第一部分 焦炉用硅砖焦炉是一种生产煤焦或沥青焦、煤气、化学产品的庞大的结构复 杂、长期连续生产的热工设备。它的性能对焦化
6、厂的生产起着决定性作用。现代焦炉主要包括以下几个部分：炭化室、燃烧室、斜道、蓄 热室、炉顶、烟道、烟囱与基础。在每个炭化室的两侧各有一个燃烧 室，并与两个燃烧室共用一个墙面。焦炉的燃烧室除了长期遭受 1300C以上的高温作用外，还承受：上部砌体及设备的静荷重，装煤 机和推车机在工作时的动负荷，煤结焦时膨胀所产生的压力，推焦时 与焦碳的摩擦作用，灰分、熔渣、水分和酸性气体的侵蚀。因此要选 用导热性能良好、荷重软化温度高和高温机械强度好的硅砖作为砌筑焦炉的主要耐火材料。焦炉对耐火材料的要求有:1）长期耐高温而不改变高温性能，如不熔化、不软化，并能承受定的压力及机械负荷而不变形2）在高温下抗急冷急热
7、性能好3）在高温下有叫好的导热性能4）抵抗灰渣与化学侵蚀性能强5）有足够的耐磨度宝钢二期工程焦炉简介（JN60-87型焦炉）功能：炭化室高6米4X50孔JN60-87型焦炉大容积焦炉，年产焦炭171 吨。特点：由鞍三焦耐院设计的N60-87型焦炉主要结构特点：砖型简单（一期工程M型焦炉为1276种复杂砖型，改为671种砖型）；加热均 匀；节能效果显著；8万吨耐火材料全部国产化。其中三座焦炉的硅砖由洛阳耐火材料集团公司生产。1995年，我公司又一次为宝钢三期工程的焦炉提供三座焦炉用硅砖。质量指标在二期工程的基础上又上了一个台阶。国内大型焦炉销售业绩序号货物规格型号数量供货时间客户名称/配套炉型联
8、系人/电话1NJ60348501987.10-90.3宝钢焦化厂宝钢物质部2NJ60-2199701995.4-96.4宝钢焦化厂宝钢物质部3NJ60-2100191997宝钢焦化厂宝钢物质部4NJ60-895801990.1-90.7马钢焦化厂5NJ60-8294501992马钢焦化厂6NJ60-8294501993马钢焦化厂7NJ60-396601993昆钢焦化厂8NJ60-4107001994包钢焦化厂9NJ60-8993541998-1999山西焦化厂10NJ60-8993542000.1-6山西焦化厂11JN43-807109200.1-6邢钢焦化厂1270002001出口意大利13
9、NJ60-4107002002包钢焦化厂1450孔90002002水钢1565孔102982003来钢1660孔65802003柳钢1750孔100102003沙钢2005出口业绩出口日本JFESteel5.5米焦炉55孔7800吨出口哈萨克坦MITTAL Steel7.5米焦炉 65孔12700吨出口土耳其ISDEMIR6米焦炉2座24000吨出口法国福司工厂新型7.6m焦炉（18孔）5500吨出口美钢联修补焦炉4000吨出口意大利修补焦炉2500吨洛耐硅砖与日本硅砖性能对比项目MS标准 日本一期实物 日本二期实物 洛阳三期实物 洛阳SiO294959595耐火度C1690169017101
10、710荷重 0.2Mpa t C2162016501660168016601680气孔率W22162218241722耐压Mpa$34504452真比重W2.342.33 2.332.342.32 2.33重烧 1450X2h%+ 0.10.02热线膨胀1000C%W1.251.151.261.16残余石英宀/V135V1磷石英宀/756075近年来我公司出口焦炉用硅砖的质量指标项目出口 美国出口 日本出口 南非出口【rii出口 高密度意人利SiO295.12 95.07 95.02 94.5 95.495.8195.5495.6895.6Fe2O30.66 0.60 0.66 0. 621.
11、000.870.900.94耐火度C17101710171017101710荷重0.2Mpa t C216801670167016701670气孔率172016211823172213.6 16.9假比重2.31 2.31 2.31 1. 312.322.332.332.332.33耐压Mpa42634864355842705576重烧1450 X2h%00.0500.0200.0500.050.02热线膨胀1.20 1.20 1.20 1.20 1.22 1.251000C%1.251.231.251.25残余石英01.001.0V1V1V1磷石英6575657560706070607520
12、00年8月份，洛耐首次与意大利签定了一份成套焦炉硅砖7300余吨的供货合同，该份合同的鉴订结束了我国没有成套焦炉大型焦炉 硅砖的历史，面对机遇、同时也遇到了挑战。该批焦炉硅砖执行德国DIN标准，其中耐磨性能指标国内既无标准，也无法检测。为适应欧洲焦炉标准技术条件，确保产品指标满足用户要求，我公司提出开发研制高强、高纯、耐磨致密优质焦炉硅砖。附表：产品标准与德国 DIN 标准指标对比表性能德国DIN标准意大利成套焦炉硅砖标准KNKDKSKNKDKS蓄热室炉 墙、炉顶炉墙炭化室底蓄热室炉 墙、炉顶炉墙炭化室底SiO2%M94.5$95$9595.5 0.5960595505Al23%W2.0W1.5W1.5W1.0W0.9W1.0CaO%W3.0W3.0W3.0W2.7W2.5W2.5Fe23%W1.0W1.0W1.0W0.7W0.6W09Na2O+K2O%W0.35W0.35W0.35W0.3W0.3W03残余石英粗晶
