Hogyan lehet a nagy hővezető képességű szilikatéglát használni a kokszolókemence tűzállóságának új irányaként?(1)
Kína a világ legnagyobb kokszgyártó és -felhasználó országa, és hazám koksztermelése a világ koksztermelésének körülbelül 60 százalékát teszi ki. A kokszolási eljárás a vas- és acélipari vállalatoknál is a legerőforrásigényesebb folyamat, amelynek energiafelhasználása a teljes vas- és acélgyártási folyamat energiafelhasználásának mintegy 13 százalékát teszi ki. A környezet fokozatos romlásától sújtott új történelmi időszakban a kokszipar új kihívással néz szembe az energiatakarékossági és kibocsátás-csökkentési normák emelésével, fontos az energiatakarékosság és a kibocsátás-csökkentés feladata.
A kokszolókemencékben használt tűzálló anyagok főként kínai szilika téglák, amelyek az összes tűzálló anyag mintegy 70 százalékát teszik ki. Ez a legmegfelelőbb tűzálló anyag a jelenleg ismert karbonizációs kamra kemencefalakhoz. A kokszolási folyamatban azonos időben és azonos szén érintkezési felülettel, ha az égéstérből több hőt lehet átvinni a karbonizáló kamrába, az energiatakarékos szerepet játszik. Két általános energiatakarékossági módszer létezik: a kemence falának vastagságának csökkentése és a kemencefal anyagának hőátadási hatékonyságának javítása. A karbonizáló kamra kemencefala a gyengébb rész, amely a teljes kokszolókemence élettartamában meghatározó szerepet játszik. A kemence falának vékonyítása elkerülhetetlenül csökkenti a kemence falának szerkezeti egységének szilárdságát, ami bizonyos hatással van a kokszolókemence teljes élettartamára. Ugyanakkor magának a kemencefalnak is van hőtároló hatása. Ezért a kemencefal anyagának hővezető képességének javítása fontosabb szerepet játszik a kemence falának általános szerkezetének és funkcionalitásának egyensúlyában.
A hagyományos kokszolókemence kínai szilícium-dioxid téglák jó kémiai stabilitással rendelkeznek. Ha a hagyományos kokszolókemence kínai szilikatéglák kiváló teljesítménye megőrizhető, és hővezető képességük javítható, akkor az anyag szerkezetének és stabilitásának egysége garantált. Ezért a nagy hővezető képességű kínai szilikatégla olyan termék, amely megfelel a kokszolókemencék fejlesztési követelményeinek. A Baosteel és a kapcsolódó egységek kifejlesztettek egy ultra-nagy hővezető képességű kemencefalat kínai szilikatéglát, amelyet sikeresen alkalmaztak a Baosteel kokszolókemencéiben.
A nagy hővezető képességű kínai szilícium-dioxid tégla teljesítményindexe
A hagyományos kínai szilícium-dioxid téglákkal összehasonlítva a nagy hővezető képességű kínai szilícium-dioxid téglák szerkezeti morfológiáját, kristályszerkezetét, valamint fizikai és kémiai mutatókat tekintve jelentősen javultak. A nagy hővezető képességű kínai szilícium-dioxid téglák szerkezete és morfológiája. A nagy hővezető képességű kínai szilícium-dioxid tégla és a hagyományos kínai szilícium-dioxid tégla szerkezetének és morfológiájának 20-szoros összehasonlítása után kiderült, hogy a nagy hővezető képességű kínai szilícium-dioxid tégla pórusátmérője kisebb, és az eloszlás egyenletesebb. A pórusokon belüli gázok hővezető képessége alacsonyabb, mint a szilárd anyagoké, ezért a pórusok mindig csökkentik az anyag hővezető képességét. Egy bizonyos hőmérsékleti tartományban, egy bizonyos porozitás mellett, minél kisebbek a pórusok, annál erősebb a hővezető képesség.
A nagy hővezető képességű kínai szilikatéglák tridimittartalma 70 százalék, a hagyományos kínai szilikatégláké pedig 60 százalék. A nagy hővezető képességű kínai szilikatéglák tridimittartalma 10 százalékkal magasabb, mint a hagyományos kínai szilikatégláké, a tridimit pedig lándzsahegy kettős kristály. A szerkezet nagyon sűrű, ami elősegíti a hővezetőképesség javulását. Miután a magas hővezető képességű kínai szilikatégla javítja a hővezető képességet, más teljesítménymutatók összhangban vannak a hagyományos kokszkemencével, a kínai szilikatéglával. Vagyis a nagy hővezető képességű kínai szilikatéglák mind öröklik a hagyományos kokszolókemence kínai szilícium-dioxid téglák előnyeit, és ezen az alapon tovább emelik a magas hővezető képességet. Látható, hogy a nagy hővezető képességű kínai szilika téglák teljesítménye minden szempontból kiegyensúlyozott.
