01.前言概述

焦炉是将煤加热到950~1100℃后，干馏制得焦炭及化工产品的一种使用寿命长、结构复杂并可连续生产的热工设备，主要由炭化室、燃烧室、炉顶、斜道、蓄热室及小烟道等部分组成。结构如图所示。

02.碳化室所用耐火材料

炭化室是从炉顶装入焦煤，并经隔壁的燃烧室加热后将焦煤炭化后，从一侧将焦炭推出的空间，它是一种周期性工作的窑炉。在炼焦过程中，由于炭化室墙必须能承受600~1300℃。温度的变化，因此，必须选用具有良好热传导性以及在以上温度区间内具有低体积膨胀性、高荷重软化点及高温稳定性的硅砖作为其砌筑材料。

03.炉头、炉门所用耐火材料

在炉头部位，因为每次推焦操作时摘取炉门，即有对炉头的磨损，也使得炉头部位的散热极为迅速，从而使得炉头耐火材料工作温度区间也相应増大，为270~1100℃左右，对于硅砖，在500℃以前，其体积膨胀量占总膨胀量的75%〜80%，因此不适合作炉门的耐火材料，所以炉头与空气接触部位只能使用抗热震性好、耐磨损的高铝砖或硅线石砖。

焦炉炉门主要作用是将炭化室闭合使其成为一个密封的空间供炼焦使用。在设计焦炉炉门衬砖时，既要考虑保温性能，又要考虑其衬砖的结构强度。为了保证炉头焦炭成熟，炉门用材料必须保温隔热，防止热量从炉门衬砖处流失。同时，焦炉在推焦、装煤时都要摘取炉门，要求炉门衬砖必须具有高强度、高耐磨性能及抗热震性。目前，炉门衬砖主要采用堇青石砖或是表面上釉高铝质浇注料，水冷、热震次数均在50次以上。曾经使用过漂珠砖-聚轻砖，主要考虑到炉门质量及摘门机构的承载力。但经过长时间使用后，因为 该砖孔隙率过大，造成渗碳，最终未在焦炉炉门衬砖上使用推广。

04.碳化室底部所用耐火材料

焦炉炭化室底部因常受托煤板的摩擦，磨损严重，故将该部位的砖进行特别加厚处理，材质与炭化室的侧墙材料相同。

05.蓄热室所用耐火材料

蓄热室主要是进行热交换的空间，其作用是吸收高温废气内的热量，并预热上升的空气与高炉煤气。现在的蓄热室主要采用黏土质的12孔薄壁格子砖。同时，为了防止因为高炉灰与黏土砖反应而将格子砖出口堵塞，在格子砖最上面两层采用低铝黏土砖。蓄热室格子砖已经开始使用纳米表面涂覆材料对表面改性，改变其热导率，提高格子砖的吸热及放热速率，增加热传递效率。蓄热室的中下部也有采用半硅砖的。

06.烟道所用耐火材料

焦炉小烟道主要用于空气、煤气的长向分配以及燃烧后高温废气的导出。在空气与煤气的导入过程中，由于高炉煤气内主要含有碱性物质，所处环境温度为270℃左右，因此会对耐火材料产生一定的腐蚀。小烟道衬砖主要采用黏土砖。

07.焦炉用不定性耐火材料

焦炉用不定形耐火材料主要是火泥与浇注料。焦炉用火泥主要有中温硅火泥、低温硅火泥及黏土火泥。火泥作为焦炉耐火砖的黏结材料及填缝材料，其作用应该是在冷态下有—定的黏结强度，以保证砌体不会滑动，不会变形;在热态下则应该具有良好的黏结性及可压缩或膨胀变形性能。若要保证砌体的结构强度，使砌体达到最佳工作状态，火泥(黏结剂)的烧成后黏结抗折强度应为耐火砖抗折强度的1/3~ 1/2。