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我國(guó)是世界焦炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)的焦炭產(chǎn)量約占世界焦炭產(chǎn)量的60%。焦化工序也是鋼鐵企業(yè)中消耗資源最多的工序，其能耗約占整個(gè)鋼鐵工序能耗的13%左右。新的歷史時(shí)期，受環(huán)境逐漸惡化的影響，焦化行業(yè)面臨著節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)提高的新考驗(yàn)，節(jié)能減排任務(wù)重大。
焦?fàn)t所用的耐火材料以硅磚為主，約占耐材總量的70%，它是目前已知的炭化室爐墻最合適的耐火材料。在煉焦過(guò)程中，同樣的時(shí)間，同樣的觸煤面積，如果能將燃燒室內(nèi)更多的熱量傳遞到炭化室，便起到了節(jié)能的作用。一般的節(jié)能方法有兩種：減薄爐墻厚度和提高爐墻材質(zhì)的傳熱效率。炭化室爐墻是強(qiáng)度比較薄弱的部位，對(duì)整個(gè)焦?fàn)t的使用壽命起到?jīng)Q定性的作用，減薄爐墻厚度勢(shì)必降低爐墻結(jié)構(gòu)單元的強(qiáng)度，對(duì)焦?fàn)t的整體使用壽命有一定的影響。同時(shí)，爐墻本身也有蓄熱作用。因此，提高爐墻材質(zhì)的熱導(dǎo)率對(duì)爐墻整體的結(jié)構(gòu)性與功能性的均衡有著更重要的作用。
傳統(tǒng)焦?fàn)t硅磚有著良好的化學(xué)穩(wěn)定性，如果既能保持傳統(tǒng)焦?fàn)t硅磚的優(yōu)良性能，又能提高其熱導(dǎo)率，則保證了材料的結(jié)構(gòu)性及穩(wěn)定性的統(tǒng)一。因此，高導(dǎo)熱硅磚是順應(yīng)焦?fàn)t發(fā)展要求的產(chǎn)物。寶鋼與相關(guān)單位開發(fā)出一種超高導(dǎo)熱爐墻硅磚，并成功應(yīng)用于寶鋼的焦?fàn)t上。
高導(dǎo)熱硅磚的性能指標(biāo)
與傳統(tǒng)硅磚相比，高導(dǎo)熱硅磚在結(jié)構(gòu)形貌、晶形結(jié)構(gòu)、理化指標(biāo)方面有了很大的改進(jìn)。
高導(dǎo)熱硅磚的結(jié)構(gòu)形貌。對(duì)高導(dǎo)熱硅磚與傳統(tǒng)硅磚的結(jié)構(gòu)形貌放大20倍后進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，高導(dǎo)熱硅磚氣孔孔徑更加細(xì)小，分布也更加均勻。氣孔內(nèi)的氣體較固體導(dǎo)熱率低，因此氣孔總是降低材料的導(dǎo)熱能力。在一定的溫度范圍內(nèi)，對(duì)一定的氣孔率來(lái)說(shuō)，氣孔越小，導(dǎo)熱能力越強(qiáng)。
高導(dǎo)熱硅磚的鱗石英含量為70%，傳統(tǒng)硅磚的鱗石英含量為60%，高導(dǎo)熱硅磚的鱗石英含量比傳統(tǒng)硅磚的鱗石英含量高10%，鱗石英為矛頭狀雙晶結(jié)構(gòu)，非常致密，有利于熱導(dǎo)率的提高。
高導(dǎo)熱硅磚在提高了熱導(dǎo)率后，其他性能指標(biāo)與傳統(tǒng)焦?fàn)t硅磚一致。也就是說(shuō)，高導(dǎo)熱硅磚全部繼承了傳統(tǒng)焦?fàn)t硅磚的優(yōu)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步突出了高導(dǎo)熱的特性，由此可見(jiàn)，高導(dǎo)熱硅磚的各方面性能是均衡的。