Làm thế nào để sử dụng gạch silica dẫn nhiệt cao như một hướng mới của vật liệu chịu lửa cho lò luyện cốc?(1)
Trung Quốc là quốc gia sản xuất và tiêu thụ than cốc lớn nhất thế giới và sản lượng than cốc của nước tôi chiếm khoảng 60% sản lượng than cốc của thế giới. Quy trình luyện cốc cũng là quy trình tiêu tốn nhiều tài nguyên nhất trong các doanh nghiệp gang thép và mức tiêu thụ năng lượng của nó chiếm khoảng 13% mức tiêu thụ năng lượng của toàn bộ quy trình luyện gang thép. Trong giai đoạn lịch sử mới, bị ảnh hưởng bởi sự suy thoái dần của môi trường, ngành luyện cốc phải đối mặt với thách thức mới là nâng cao tiêu chuẩn bảo tồn năng lượng và giảm phát thải, nhiệm vụ bảo tồn năng lượng và giảm phát thải là rất quan trọng.
Vật liệu chịu lửa được sử dụng trong lò luyện cốc chủ yếu là gạch silic của Trung Quốc, chiếm khoảng 70% tổng số vật liệu chịu lửa. Nó là vật liệu chịu lửa phù hợp nhất cho các bức tường lò cacbon hóa hiện được biết đến. Trong quá trình luyện cốc, cùng một thời điểm và cùng một diện tích tiếp xúc với than, nếu nhiều nhiệt hơn từ buồng đốt có thể được truyền sang buồng cacbon hóa, nó sẽ đóng vai trò tiết kiệm năng lượng. Có hai phương pháp tiết kiệm năng lượng chung: giảm độ dày của thành lò và nâng cao hiệu suất truyền nhiệt của vật liệu thành lò. Thành lò của buồng cacbon hóa là bộ phận yếu hơn, đóng vai trò quyết định đến tuổi thọ của toàn bộ lò luyện cốc. Việc làm mỏng độ dày của thành lò chắc chắn sẽ làm giảm độ bền của bộ phận kết cấu thành lò, điều này có tác động nhất định đến tuổi thọ chung của lò luyện cốc. Đồng thời, bản thân thành lò cũng có tác dụng tích trữ nhiệt. Do đó, việc cải thiện tính dẫn nhiệt của vật liệu tường lò đóng vai trò quan trọng hơn trong việc cân bằng cấu trúc tổng thể và chức năng của tường lò.
Lò than cốc truyền thống Gạch silica của Trung Quốc có tính ổn định hóa học tốt. Nếu có thể duy trì hiệu suất tuyệt vời của gạch silica lò nung cốc truyền thống của Trung Quốc và khả năng dẫn nhiệt của chúng có thể được cải thiện, thì sự thống nhất về cấu trúc và độ ổn định của vật liệu được đảm bảo. Do đó, gạch silica Trung Quốc có độ dẫn nhiệt cao là sản phẩm phù hợp với yêu cầu phát triển của lò luyện cốc. Baosteel và các đơn vị liên quan đã phát triển một loại gạch silica Trung Quốc có độ dẫn nhiệt cực cao cho tường lò, loại gạch này đã được áp dụng thành công cho các lò luyện cốc của Baosteel.
Chỉ số hiệu suất của gạch silica Trung Quốc dẫn nhiệt cao
So với gạch silica truyền thống của Trung Quốc, gạch silica Trung Quốc có độ dẫn nhiệt cao đã được cải thiện rất nhiều về hình thái cấu trúc, cấu trúc tinh thể và các chỉ số vật lý và hóa học. Cấu trúc và hình thái của gạch silica Trung Quốc dẫn nhiệt cao. Sau khi so sánh cấu trúc và hình thái của gạch silica Trung Quốc dẫn nhiệt cao và gạch silica truyền thống của Trung Quốc gấp 20 lần, người ta thấy rằng đường kính lỗ rỗng của gạch silica Trung Quốc dẫn nhiệt cao nhỏ hơn và phân bố đồng đều hơn. Các chất khí trong lỗ rỗng có độ dẫn nhiệt thấp hơn chất rắn, vì vậy lỗ rỗng luôn làm giảm độ dẫn nhiệt của vật liệu. Trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, đối với một độ xốp nhất định, lỗ rỗng càng nhỏ thì khả năng dẫn nhiệt càng mạnh.
Hàm lượng tridymite của gạch silica Trung Quốc có tính dẫn nhiệt cao là 70% và của gạch silica truyền thống của Trung Quốc là 60%. Hàm lượng tridymite của gạch silica Trung Quốc dẫn nhiệt cao cao hơn 10% so với gạch silica truyền thống của Trung Quốc và tridymite là một tinh thể kép mũi nhọn. Cấu trúc rất dày đặc, có lợi cho việc cải thiện tính dẫn nhiệt. Sau khi gạch silica Trung Quốc có độ dẫn nhiệt cao cải thiện độ dẫn nhiệt, các chỉ số hiệu suất khác phù hợp với gạch silica Trung Quốc lò luyện cốc truyền thống. Điều đó có nghĩa là, tất cả các loại gạch silica Trung Quốc có độ dẫn nhiệt cao đều thừa hưởng những ưu điểm của gạch silica Trung Quốc lò luyện cốc truyền thống, đồng thời làm nổi bật hơn nữa các đặc tính dẫn nhiệt cao trên cơ sở này. Có thể thấy rằng hiệu suất của gạch silica Trung Quốc có độ dẫn nhiệt cao được cân bằng về mọi mặt.
