Z6045型焦炉炉顶异型粘土砖材料表4
ZHJL6055D型6.05米捣固焦炉介绍
ZHJL6055D型捣固焦炉工艺及炉体介绍王永华杜景春崔国元（北京众联盛化工工程有限公司）摘要： ZHJL6055D型炭化室高度6.05米的大型捣固焦炉在山西立恒钢铁公司历经一年另四个月的施工安装已于2012年6月4日顺利装煤出焦。
山西潞宝集团300万吨/年焦化工程采用ZHJL6055D型大型捣固焦炉2#炉已在2012年9月15日投产。
这是继焦耐院6.25米捣固焦炉和武汉科大6米捣固焦炉之后又增加的一种6米以上捣固焦炉的炉型。
它的诞生给用户在资产投资，生产成本和操作技术方面提供了更多的选择余地，关键词 6.05米捣固焦炉特点炉体尺寸配套车辆1. 6.05m捣固焦炉开发背景北京众联盛化工工程有限公司2008年3月4日自主开发的国内第一座有鲜明特点的ZHJL5552D型捣固焦炉在山东邹平一次装煤试车成功，焦炉顺利投入运行，各项指标均达到设计要求。
它标志着一个宽炭化室薄炉墙新型捣固焦炉诞生了，特别是采用双集气管配置，解决了长期困扰炼焦行业的装煤消烟问题，为清洁生产和创造清洁环境做出巨大贡献。
2009年初，根据捣固焦炉的发展趋势和用户在投资，安全，操作等方面的要求，我公司在不断总结国内捣固焦炉尤其是4.3m捣固焦炉和5.5m捣固焦炉开发和生产经验，借鉴和吸收国外大型捣固焦炉的先进技术，并作了大量的资料收集和实践调研，同时进行了详细的6.05m捣固焦炉炉体设计计算，2010年完成了6.05M捣固焦炉炉体设计及模型制作，2011年完成山西立恒钢铁公司委托我们采用ZHJL6055D型大型捣固焦炉设计的150万吨/年焦化工程。
本大型捣固焦炉历经一年另四个月的施工安装已于2012年6月4日顺利装煤出焦。
目前我们设计中采用ZHJL6055D型大型捣固焦炉的山西潞宝集团300万吨/年焦化工程2#炉2012年6月14日上午点火烘炉，计划2012年9月出焦。
2．焦炉开发介绍2.1 炼焦行业现状及相关政策中华人民共和国工业和信息化部颁布的焦化行业准入条件规定“为促进焦化行业产业结构优化升级，规范市场竞争秩序，依据国家有关法律法规和产业政策要求，按照“总量控制、调整结构、节约能（资）源、保护环境、合理布局”的可持续发展原则，特制定本准入条件。
营口耐火材料表
序号 砌筑部位 砖号 尺寸或图号 材 料 牌号 单位 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 块 数量 143640 298080 159840 151200 15120 41040 39960 1080 14580 2160 2160 1620 1620 7560 1080 840 840 120 240 120 434 36 32 464 32 124 59760 88708 1324 2392 38272 136 248 21600 2320 3944 116 80 80 136 136 4 4 116 4 4 19200 19200 52390 A1 SBYL596.0-1 1 火 道 火道专用特种耐火砖 A2 SBYL596.0-2 2 火 道 火道专用特种耐火砖 A3 SBYL596.0-3 3 火 道 火道专用特种耐火砖 A4 4 火 道 SBYL596.0-4 火道专用特种耐火砖 A5 SBYL596.0-5 5 火 道 火道专用特种耐火砖 B1 SBYL596.0-6 6 火 道 火道专用特种耐火砖 B2 SBYL596.0-7 7 火 道 火道专用特种耐火砖 B3 SBYL596.0-8 8 火 道 火道专用特种耐火砖 B4 9 火 道 SBYL596.0-9 火道专用特种耐火砖 B5 SBYL596.0-10 10 火 道 火道专用特种耐火砖 B6 SBYL596.0-11 11 火 道 火道专用特种耐火砖 B7 SBYL596.0-12 12 火 道 火道专用特种耐火砖 B8 SBYL596.0-13 13 火 道 火道专用特种耐火砖 C1 SBYL596.0-14 14 火 道 火道专用特种耐火砖 C2 15 火 道 SBYL596.0-15 火道专用特种耐火砖 高强度、高致密耐火浇注料 D1 16 炉 面 SBYL596.5 高强度、高致密耐火浇注料 D2 17 炉 面 SBYL596.6 高强度、高致密耐火浇注料 D3 18 炉 面 SBYL596.7 高强度、高致密耐火浇注料 D4 19 炉 面 SBYL596.8 高强度、高致密耐火浇注料 D5 20 炉 面 SBYL596.9 高强度、高致密耐火浇注料 D6 SBYL596.10 21 炉 面 高强度、高致密耐火浇注料 D7 SBYL596.11 22 炉 面 高强度、高致密耐火浇注料 D8 SBYL596.12 23 炉 面 高强度、高致密耐火浇注料 D9 SBYL596.13 24 炉 面 高强度、高致密耐火浇注料 25 炉 面 D10 SBYL596.14 高强度、高致密耐火浇注料 D11 26 炉 面 SBYL596.15 高强度、高致密耐火浇注料 G SBYL596.0-16 27 炉 底 28 炉底、炉端墙 H1 SBYL596.0-17 异型粘土质耐火砖 ZN－40 H2 SBYL596.0-18 29 炉 底 异型粘土质耐火砖 ZN－40 30 料 箱 底 K1 SBYL596.0-19 异型粘土质耐火砖 ZN－40 K2 31 料 箱 底 SBYL596.0-20 异型粘土质耐火砖 ZN－40 K3 SBYL596.0-21 32 料 箱 底 异型粘土质耐火砖 ZN－40 K4 SBYL596.0-22 33 料 箱 底 异型粘土质耐火砖 ZN－40 K5 SBYL596.0-23 34 料 箱 底 异型粘土质耐火砖 ZN－40 L1 SBYL596.0-24 35 横 墙 特种粘土质异型耐火砖 L2 SBYL596.0-25 36 横 墙 特种粘土质异型耐火砖 L3 37 横 墙 SBYL596.0-26 特种粘土质异型耐火砖 L4 SBYL596.0-27 38 横 墙 特种粘土质异型耐火砖 L5 SBYL596.0-28 39 横 墙 特种粘土质异型耐火砖 L6 SBYL596.0-29 40 横 墙 特种粘土质异型耐火砖 L7 SBYL596.0-30 41 横 墙 特种粘土质异型耐火砖 L8 42 横 墙 SBYL596.0-31 特种粘土质异型耐火砖 L9 SBYL596.0-32 43 横 墙 特种粘土质异型耐火砖 44 横 墙 L10 SBYL596.0-33 特种粘土质异型耐火砖 45 横 墙 L11 SBYL596.0-34 特种粘土质异型耐火砖 46 横 墙 L12 SBYL596.0-35 特种粘土质异型耐火砖 47 横 墙 M1 SBYL596.0-36 特种粘土质异型耐火砖 M2 48 横 墙 SBYL596.0-37 特种粘土质异型耐火砖 49 横 墙 M3 SBYL596.0-38 特种粘土质异型耐火砖 重（kg）量 单重 总重 6.40 919296.0 8.00 2384640.0 9.70 1550448.0 11.20 1693440.0 12.90 195048.0 30.80 1264032.0 17.80 711288.0 19.60 21168.0 25.00 364500.0 18.70 40392.0 31.20 67392.0 9.90 16038.0 30.80 49896.0 46.20 349272.0 51.80 55944.0 427 358680.0 495 415800.0 495 59400.0 427 102480.0 495 59400.0 121 52514.0 201 7236.0 315 10080.0 88 40832.0 70 2240.0 109 13516.0 31.70 1894392.0 8.70 771759.6 4.30 5693.2 16.70 39946.4 20.50 784576.0 29.10 3957.6 7.60 1884.8 16.80 362880.0 30.00 69600.0 21.00 82824.0 43.30 5022.8 25.40 2032.0 25.40 2032.0 16.80 2284.8 16.80 2284.8 39.50 158.0 39.50 158.0 29.10 3375.6 25.00 100.0 25.00 100.0 13.40 257280.0 19.80 380160.0 17.20 901108.0
Z6045F型焦炉顶板单墙检查表
（3）焦炉基础顶板漂珠砖单墙顶面质量标准和检查方法年月日
类别
燃烧室号
项目
质量标准
项目
质量标准
机侧
机中
中
焦中
焦侧
允许
公差
项目
1#
平整度
3mm
标高
±5mm
平整度
标高
，
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高平Βιβλιοθήκη 度标高平整度标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
平整度
标高
工程部
项目部
监理
施工方
说明：检查器具12米靠尺检测表面平整度，2用水准仪检测标高
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焦炉用耐火材料
焦炉用耐火材料（1）硅砖硅砖是以石英岩为原料，经粉碎，并加入粘结剂、矿化剂经混合、成型、干燥和按计划加热升温而烧成的。
硅砖含SiO2大于93%，系酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣的侵蚀作用。
硅砖的导热性能好，耐火度为1690~1710℃，荷重软化点可高达1640℃，无残余收缩。
其缺点是耐急冷热急性能差，热膨胀性强。
SiO2（二氧化硅）在不同的温度下能以不同的晶型存在，在晶型转化时会产生体积的变化，并产生内应力，故硅砖的制造、性能和使用与SiO2的晶型转变有密切关系。
SiO2能以三种结晶形态存在，即石英、方石英和鳞石英，而每一种结晶形态又有几种同素异形体。
即：α石英、β石英；α方石英、β方石英；α鳞石英、β鳞石英、γ鳞石英。
三种形态及其同素异形体，是以晶型的密度不同来彼此区分的,它们在一定的温度范围内是稳定的，超过此温度范围，即发生晶型转变。
例如：密度为2.53的α石英，在加热到870℃时，转变为新的密度为2.2.的α鳞石英，当温度达到1710℃时转变成石英玻璃。
SiO2的晶型转变如图1所示。
α石英870℃α鳞石英1470℃α方石英1710℃石英玻璃（y=2.53）（y=2.23）（y=2.23）570℃163℃180~270℃±0.82%±0.2%±2.8%β石英β鳞石英β方石英（y=2.65）（y=2.23）（y=2.23~2.32）170℃±0.2%γ鳞石英（y=2.26~2.28）图1SiO2晶型转变图从图1可以看出，这种转变可分为两类，一种是横向的迟钝型转变，这是一种结晶构造过渡到另一种新的结晶构造。
这种转变是从结晶的边缘开始的向结晶中心缓慢地进行，需较长的时间，且在一定温度范围内才能完成，一般只向一个方向进行。
但在实际烧成过程中，SiO2并非是单一地从α石英—α鳞石英—石英玻璃的转变：1）α石英α鳞石英。
此时体积膨胀为16%。
2) α石英α方石英。
耐火材料手册
4.
耐火材料砌筑工程的施工 ..............................................37
4.1 耐火砖的砌筑 ........................................................37
4.1.1 火泥的调制 ..........................................................37
2.3.1.1
常温耐压强度 ....................................................19
2.3.1.2
常温抗折强度 ....................................................19
2.3.1.3
高温耐压和抗折强度 ..............................................19
3.1.3.5
抗剥落高铝砖 ....................................................25
3.2
碱性耐火材料及制品 ..................................................25
3.2.1 镁质耐火材料及制品 ..................................................25
3.1.2 高铝质耐火材料的主要性能 ............................................22
3.1.3 高铝质耐火材料制品的主要性能 ........................................22
高炉各部位用耐火材料
高炉各部位使用的耐火材料（1）炉缸炉缸的主要作用之一是安全地容纳铁水，炉缸耐火材料在温度大于1500℃时，必须保持足够的稳定。
因而炉缸炉底部位要选用抗铁水渗透、熔蚀性好、抗碱金属侵蚀、导热性好的炭砖，可用热压小块碳砖取代大块碳砖，或在碳砖上面砌筑陶瓷环，陶瓷杯材料主要技术性能碱表1。
另外，半石墨产品已经用于炉缸、炉墙。
半石墨砖具有较强的应力吸收特性和较高的导热性，可以大大减少耐火材料炉衬的径向温度梯度。
表1国外新建及新近大修的大型高炉炉底、炉缸结构形式主要有以下几种：在炉底炭块上砌陶瓷垫材料，炉缸采用热压小块碳砖；典型的陶瓷杯结构，炉底碳砖上砌莫来石砖，炉缸侧壁砌筑刚玉质大型预制块或塞隆结合刚玉砖，炉缸砌筑优质碳砖或微孔碳砖；炉底、炉缸耐火材料主要采用大块碳砖，石墨碳化硅砖和大块碳砖的主要技术性能见表2.关键部位采用微孔或超微孔碳砖，炉底碳砖上砌1~2层陶瓷砖。
表2（2）风口区和炉腹风口区和炉腹是高炉内温度最高的区域。
风口前产生的高温煤气以很高的速度上升，其温度在1600℃以上。
1450~1550℃的高温铁水和炉渣经炉腹流向炉缸，各种冶金反应在这个区域剧烈进行，这个区域要求耐火材料耐高温、耐炉渣的侵蚀、抗碱性好、抗二氧化碳和水的氧化。
用于这个部位的耐火材料有：刚玉砖、铝碳砖、热压半石墨碳砖、SiC砖、Si3N4结合SiC砖、Sialon结合SiC砖、Sialon结合刚玉砖。
现在SiC系列砖表现出了较长的使用寿命。
（3）炉腰和炉身下部炉腰的炉身下部是高炉软熔带根部所在位置，这里温度高，但形不成渣皮或形不成稳定的渣皮“自我保护”。
耐火材料经受剧烈的温度波动、初成渣的侵蚀、碱金属、锌的侵蚀、高温煤气流的冲刷、下降炉料的磨损、二氧化碳、水的氧化、一氧化碳的侵蚀等，要求耐火材料热震稳定性好、耐高温、抗碱性好、抗胡渣侵蚀能力强、抗氧化、耐磨、导热性号。
曾用于该部位耐火材料有高铝砖、刚玉砖、铝碳砖、SiC砖、Si3N4结合SiC砖、Sialon结合SiS砖、热压石墨碳砖、半石墨碳-碳化硅砖、Sialon结合刚玉砖等。
安钢110万吨焦初步设计
焦炉炉体用砖量表 序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 号 名 硅砖 粘土砖 粘土格子砖 高铝砖 缸砖 红砖 烟道衬粘土砖 炉门衬漂珠砖 高强隔热砖 膨胀珍珠岩砖 漂珠砖 称 t t t t t t t t t t t 单 位 数 量 2112.6 2066.2 45.4 178.1 39.9 1124.1 169.1 239.9 45.1 437.1
5.2 炼焦车间
安钢焦化工程新建年产 110 万吨 2×55 孔复热式、 单集气管焦炉(一期一座 55 孔)及其配套设施，采用湿法熄焦,并预留干熄焦。设装煤、出焦除尘地面站。 炭化室孔数 每孔炭化室有效容积 装炉煤堆比重（干） 每孔炭化室装煤量(干) 焦炉周转时间 焦炉年工作日数 焦炉紧张操作系数 装炉煤水分 煤气产率 成焦率 焦炉加热用混合煤气低发热值 其中高炉煤气低发热值 其中焦炉煤气低发热值 2×55 孔 38.5m3 0.74t/m3 28.5 t 19 h 365 d 1.07 10％ 320 m3/t 干煤 75％ 4390kJ/m3 3400kJ/m3 17900kJ
焦炉炉体 焦炉炉体的主要尺寸及技术指标 序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 号 名 炭化室全长 炭化室有效长 炭化室全高 炭化室有效高 炭化室平均宽 炭化室锥度 炭化室中心距 炭化室有效容积 立火道中心距 加热水平 称 单 位 mm mm mm mm mm mm mm m³ mm mm 数 15980 15140 6000 5650 450 60 1300 38.5 480 1005 量
4.建设进度
2003 年 8 月~9 月完成初步设计及审批； 2003 年 9 月~2004 年 6 月施工设计； 2003 年 10 月焦油加工开始施工； 2004 年 8 月焦油加工投产； 2004 年 6 月备煤改造、煤气净化开始施工； 2004 年 6 月 7 号焦炉开始施工； 2005 年 8 月备煤改造完成，煤气净化试车； 2005 年 9 月 7 号焦炉、煤气净化投产。
SG-60炉体尺寸(参数)
28.5
10
燃烧室立火道中心距
mm
480
11
加热水平高度
mm
900
12
装煤孔个数
个
4
13
立火道个数
个
32
表5焦炉主要生产操作指数表
序号
名称
数值
1
标准火道温度
机侧
1300℃
焦侧
1350℃
2
空气过剩系数
1.2～1.3
3
焦饼上下温差
<70℃
4
焦饼中心温度
1000±50℃
5
炉头火道温度
≥1100℃
6
小烟道废气温度
<350℃
7
下降气流看火孔压力
0～5Pa
8
炭化室底部压力
≥5Pa
9
集气管内煤气温度
～90℃
10
低压氨水炉顶压力
0.25MPa
11
高压氨水炉顶压力
～2.5MPa
12
地下室焦炉煤气主管压力
1000～1600Pa
13
地下室焦炉煤气横管压力
700～900Pa
14
炉柱上部弹簧负荷（总）
100～105kN
15
炉柱下部弹簧负荷（总）
炉体主要尺寸（冷态）详见下表：
表4 SG60-2003型焦炉主要尺寸表
序号
名称
单位
数值
1
炭化室全高
mm
6000
2
炭化室有效高
mm
5650
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ炭化室全长
mm
15980
4
炭化室有效长
mm
15140
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64层
Z6045F.02-405-2
4297
8
488
17
505
4.46
2.25
0.08
64层
Z6045F.02-405-2
4298
8
488
17
505
4.77
2.41
0.08
64层
Z6045F.02-405-2
4299
8
488
17
505
5.09
2.57
0.09
64层
Z6045F.02-405-2
8
480
20
500
24.78
12.39
0.50
61层
Z6045F.02-411-2
6955*
24
1440
30
1470
14.6
21.59
0.44
61,62层
Z6045F.02-411-3
6956*
4
240
10
250
23.54
5.89
0.24
61,63层
Z6045F.02-411-4
小计
277.38
7.55
4293
4
244
11
255
11.26
2.87
0.12
64层
Z6045F.02-405-1
4294
4
244
11
255
11.81
3.01
0.13
64层
Z6045F.02-405-1
4295
8
488
17
505
3.83
1.93
0.07
64层
Z6045F.02-405-2
4296
8
488
17
505
4.14
2.09
Z6045F.02-404-4
4255
320
19520
195
19715
8.51
167,77
1.66
60-63层
Z6045F.02-404-5
4270
4
244
11
255
9.12
2.33
0.10
62. 63层
Z6045F.02-404-6
4276*
10
600
20
620
12.91
8.00
0.26
63层
Z6045F.02-404-7
8
480
20
500
23.27
11.64
0.47
61,63层
Z6045F.02-411-5
6958*
8
480
20
500
10.90
5.45
0.22
62层
Z6045F.02-411-6
6959*
8
480
20
500
10.90
5.45
0.22
62层
Z6045F.02-411-7
6960*
2
120
5
125
31.30
3.21
0.10
64层
Z6045F.02-405-2
4304
8
488
192
25
705
5.77
4.07
0.14
64层
Z6045F.02-405-3
4305
8
488
144
18
650
6.22
4.04
0.11
64层
Z6045F.02-405-3
4306
8
488
144
18
650
6.66
4.33
0.12
64层
Z6045F.02-405-3
烧
端室
备
品
数
总
数
炉顶异型粘土砖第58-65, 3D-10D, 1K, 11K-11K, 1B-16B层
4301
8
488
17
505
5.71
2.88
0.10
64层
Z6045F.02-
4302
8
488
17
505
6.03
3.05
0.10
64层
Z6045F.02-405-2
4303
10
610
20
630
5.10
小计
215.28
6.39
职责
签名
日期
设计项目
炼焦
设计阶段
详细工程设计
设计
图
号
校核
审核
比例
专业 炼焦工艺
第张共张
2004.9
砖
号
砖数
砖重
砌
砖
层
数
砖型图图号
每
一
燃
烧
室
61个燃烧室
单
重
公斤
总
重
(吨)
其
中
备
品
（吨）
基
数
炉燃
烧
端室
备
品
数
总
数
炉顶异型粘土砖第58-65, 3D-10D, 1K, 11K-11K, 1B-16B层
0.69
65层
Z6045F.02-405-6
4317
32
1952
4
39
1995
30.01
59.87
1.17
65层
Z6045F.02-405-7
4318
7
427
24
28
479
13.28
6.38
0.19
65层
Z6045F.02-405-8
4319
2
122
8
130
15.66
2.04
0.13
65层
Z6045F.02-405-4
21.39
52.41
1.07
60-62层
Z6045F.02-409-7
6944
1
61
4
65
16.21
1.05
0.07
60层
Z6045F.02-409-8
6945
1
61
4
65
15.98
1.04
0.07
60层
Z6045F.02-410-1
6946
1
61
4
65
16.21
1.05
0.07
60层
Z6045F.02-410-2
2.51
0.10
61层
Z6045F.02-403-6
4234
64
3904
76
3980
5.76
22.92
0.44
59层
Z6045F.02-403-7
4235
64
3904
76
3980
8.46
33.67
0.64
59层
Z6045F.02-403-8
4245
20
1220
25
1245
11.68
14.54
0.29
240
16
9
265
16.81
4.45
0.15
62层1-4B,6B
6965*
8
480
20
500
12.06
6.03
0.24
62层
Z6045F.02-412-3
6966*
8
480
20
500
29.88
4300
8
488
17
505
Hale Waihona Puke 5.402.730.09
64层
Z6045F.02-405-2
小计
519.22
8.49
职责
签名
日期
设计项目
炼焦
设计阶段
详细工程设计
设计
图
号
校核
审核
比例
专业 炼焦工艺
第张共张
2004.9
砖
号
砖数
砖重
砌
砖
层
数
砖型图图号
每
一
燃
烧
室
61个燃烧室
单
重
公斤
总
重
(吨)
其
中
备
品
（吨）
基
数
炉燃
Z6045F.02-408-8
6937*
8
480
20
500
6.75
3.38
0.14
60层
Z6045F.02-409-1
6938
2
122
8
130
12.46
1.62
0.10
60层
Z6045F.02-409-2
6939
2
122
8
130
12.73
1.65
0.10
60层
Z6045F.02-409-3
6940*
6947
1
61
4
65
15.98
1.04
0.07
60层
Z6045F.02-410-3
6948*
1
60
5
65
17.90
1.16
0.09
60层
Z6045F.02-410-4
6949
1
61
4
65
12.19
0.79
0.05