炭素煅烧设备的四种炉型，它们都用这些耐火材料~_【科瑞耐材】

炭质原料的煅烧，各类炭素材料的生产，相应使用各种不同的窑炉，从而对耐火材料有不同的使用要求。...

炭素材料在生产中，通常采用固体炭质原料和粘结剂及浸渍剂等。固体炭质原料包括石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨和石墨碎等；粘结剂和浸渍剂包括煤沥青、煤焦油、蒽油和合成树脂等。

根据国家标准，炭素材料的分类见下表。

炭素生产的第一道工序要将炭质原料进行煅烧。所谓煅烧就是炭质原料在隔绝空气的条件下进行高温热处理（1250〜1500℃），以便排除原料的水分和挥发分，提高原料的密度、机械强度和抗氧化性能，改善原料的导电性能等。

炭质原料的煅烧，各类炭素材料的生产，相应使用各种不同的窑炉，从而对耐火材料有不同的使用要求。

原料煅烧设备类型

煅烧设备为各种类型的煅烧炉。目前国内外采用的煅烧炉主要有以下几种：

（1）罐式煅烧炉；

（2）回转窑和回转床煅烧炉；

（3）电热煅烧炉；

（4）焦炉；

对上述煅烧炉，现介绍如下：

（1）罐式煅烧炉

由于加热方式和使用的燃料不同，又可分为以下几种炉型，见下表。

顺流式罐式煅烧炉炉体结构如下图所示。

八层火道逆流式罐式煅烧炉结构如下图所示。

罐式炉煅烧时火道的最高温度为1300〜1380℃，煅烧口的温度达到1500℃。除高温作用外，煅烧罐和火道的砌体还受到如下因素的影响：

a.机械损坏。在装、出炭素材料时对罐壁的摩擦和撞击；

b.化学侵蚀。煅烧时气体对砌体的冲刷、渗透，以及低熔点盐类熔渣的侵蚀。

因此，在耐火材料的选择上，该部位多选择硅砖。因硅砖具有热传导性好，荷重软化温度高、高温机械强度好等特性，而在燃烧口的煤气喷嘴受到高温的作用，应选用高铝砖材质。

（2）回转窑

回转窑此前已有相关文章说明，此处不做介绍。

（3）电热煅烧炉

电热煅烧炉结构简单紧凑，自动化程度高，操作方便，煅烧温度高，部分煅烧后物料具有半石墨化的性质，特别适用于无烟煤的煅烧。

（4）焦炉

焦炉的用途是在隔绝空气的条件下，将煤加热到950-1100℃，经过干馏而获得焦炭及其他副产品，其构造如下图所示。

焦炉主要由燃烧室、炭化室、炉顶、斜道、蓄热室和小烟道等部分组成。各部分的工作环境与所用耐火材料介绍如下：

（1）炭化室、蓄热室。焦炉炭化室的底部除承受煤和焦炭的质量外，在推焦过程中还受到摩擦作用，炭化室顶部受上面的覆盖层和加煤机的静负荷和动负荷作用，因此应选用具有高强度和耐磨损的材料。

在炼焦过程中，在低温阶段有水分排出，燃气的燃烧产物含有少量水分，所以在炭化室和燃烧室中不宜用易水化的耐火材料。

焦炉的炭化室和蓄热室是周期性工作的，炭化室墙表面的实际温度为1000-1100℃，出焦开始后，砖砌体温度逐渐降低，至装入冷煤后降到700℃左右，据此特点，炭化室用硅砖砌筑。硅砖高温强度较高，荷重软化温度接近耐火度（一般为1620〜1660℃，优质硅砖大于1660℃），具有在高温下长期使用不变形的优点，烧成良好的硅砖在600℃以上一般无晶型转化，温度膨胀系数也较小。但在蓄热室两侧边墙因冷热交替温差较大，宜选用优质粘土砖。有时为了保证整座焦炉的整体结构，避免使用线膨胀系数不同的材料，仍使用硅质材料，在其外侧用粘土砖保护。蓄热室中的格子砖为非承重结构，应采用粘土砖。

炭化室炉门内衬和炭化室两端的炉头，由于炉门开启时温度骤然变化，由1000℃降到500℃以下，超过了硅砖体积稳定的界限（573℃），因而选用抗热震性更好的材质，过去多数选用粘土砖，现在趋向于选用抗热震的优质高铝材料（Al2O3小于60%），如红柱石砖、红柱石-高铝砖等。

（2）燃烧室、斜烟道。燃烧室选用硅砖，斜烟道区除了不直接与煤和焦炭接触外，其他工作条件与炭化室燃烧室相近，只是最高工作温度比燃烧室稍低，为保证焦炉的整体结构，该部位仍用硅砖。

总的来说，焦炉用耐火材料主要是硅砖。硅砖中物相组成应以鱗石英为主，残余石英越少越好。据资料统计认为，含量应小于化学组成中Al2O3·Fe2O3和碱性氧化物等杂质，应降低到允许的范围。因为这些杂质组成对硅砖性能影响很大，如降低荷重软化温度、增大熔蚀指数等。

中国冶标规定，焦炉用硅砖的牌号为JC-94，其理化指标见下表。