Jak wykorzystać cegłę krzemionkową o wysokiej przewodności cieplnej jako nowy kierunek materiałów ogniotrwałych do pieców koksowniczych?(1)
Chiny są największym na świecie krajem produkującym i konsumującym koks, a produkcja koksu w moim kraju stanowi około 60 procent światowej produkcji koksu. Proces koksowania jest również najbardziej zasobochłonnym procesem w hutach żelaza i stali, a jego energochłonność stanowi około 13 procent energochłonności całego procesu hutnictwa żelaza i stali. W nowym okresie historycznym, dotkniętym stopniową degradacją środowiska, przemysł koksowniczy stoi przed nowym wyzwaniem podniesienia standardów oszczędności energii i redukcji emisji, a zadanie oszczędzania energii i redukcji emisji jest ważne.
Materiały ogniotrwałe stosowane w piecach koksowniczych to głównie chińskie cegły krzemionkowe, które stanowią około 70 procent wszystkich materiałów ogniotrwałych. Jest to najbardziej odpowiedni materiał ogniotrwały na znane obecnie ściany pieca komory karbonizacyjnej. W procesie koksowania, w tym samym czasie i na tej samej powierzchni styku węgla, jeżeli więcej ciepła z komory spalania uda się przekazać do komory odgazowywania, spełni to rolę energooszczędną. Istnieją dwie ogólne metody oszczędzania energii: zmniejszenie grubości ścianki pieca i poprawa efektywności wymiany ciepła materiału ścianki pieca. Ściana pieca komory karbonizacyjnej jest słabszą częścią, która ma decydujący wpływ na żywotność całego pieca koksowniczego. Zmniejszenie grubości ścianki pieca nieuchronnie zmniejszy wytrzymałość jednostki konstrukcyjnej ścianki pieca, co ma pewien wpływ na ogólną żywotność pieca koksowniczego. Jednocześnie sama ściana pieca ma również efekt magazynowania ciepła. Dlatego poprawa przewodności cieplnej materiału ścian pieca odgrywa ważniejszą rolę w równowadze ogólnej struktury i funkcjonalności ścian pieca.
Tradycyjne chińskie cegły krzemionkowe z pieca koksowniczego mają dobrą stabilność chemiczną. Jeśli uda się utrzymać doskonałą wydajność tradycyjnych cegieł krzemionkowych z pieca koksowniczego i poprawić ich przewodność cieplną, gwarantowana jest jedność struktury i stabilność materiału. Dlatego chińska cegła krzemionkowa o wysokiej przewodności cieplnej jest produktem spełniającym wymagania rozwojowe pieców koksowniczych. Baosteel i pokrewne jednostki opracowały chińską cegłę krzemionkową do ścian pieca o ultrawysokiej przewodności cieplnej, która została z powodzeniem zastosowana w piecach koksowniczych Baosteel.
Wskaźnik wydajności wysokiej przewodności cieplnej chińskiej cegły krzemionkowej
W porównaniu z tradycyjnymi chińskimi cegłami krzemionkowymi, chińskie cegły krzemionkowe o wysokiej przewodności cieplnej zostały znacznie ulepszone pod względem morfologii strukturalnej, struktury krystalicznej oraz wskaźników fizycznych i chemicznych. Struktura i morfologia cegieł krzemionkowych chińskich o wysokiej przewodności cieplnej. Po 20-krotnym porównaniu struktury i morfologii chińskiej cegły krzemionkowej o wysokiej przewodności cieplnej i tradycyjnej chińskiej cegły krzemionkowej stwierdzono, że średnica porów chińskiej cegły krzemionkowej o wysokiej przewodności cieplnej jest mniejsza, a rozkład jest bardziej jednolity. Gazy w porach mają niższą przewodność cieplną niż ciała stałe, więc pory zawsze zmniejszają przewodność cieplną materiału. W pewnym zakresie temperatur, dla określonej porowatości, im mniejsze pory, tym większa przewodność cieplna.
Zawartość trydymitu w chińskich cegłach krzemionkowych o wysokiej przewodności cieplnej wynosi 70 procent, aw tradycyjnych chińskich cegłach krzemionkowych 60 procent. Zawartość trydymitu w chińskich cegłach krzemionkowych o wysokiej przewodności cieplnej jest o 10 procent wyższa niż w tradycyjnych chińskich cegłach krzemionkowych, a trydymit jest podwójnym kryształem włóczni. Struktura jest bardzo gęsta, co sprzyja poprawie przewodności cieplnej. Po wysokiej przewodności cieplnej chińska cegła krzemionkowa poprawia przewodność cieplną, inne wskaźniki wydajności są zgodne z tradycyjną cegłą krzemionkową z pieca koksowniczego. Oznacza to, że wszystkie chińskie cegły krzemionkowe o wysokiej przewodności cieplnej dziedziczą zalety tradycyjnych cegieł krzemionkowych z pieca koksowniczego i dodatkowo podkreślają na tej podstawie właściwości o wysokiej przewodności cieplnej. Można zauważyć, że wydajność chińskich cegieł krzemionkowych o wysokiej przewodności cieplnej jest zrównoważona we wszystkich aspektach.
