摘要：

山東濰耐節能材料有限公司是國內最早的隔熱耐材企業（原始（shǐ）建於1957年的濰坊耐火材料廠），是五十年代（dài）山東省（shěng）內四大耐材（cái）企（qǐ）業（山東一耐、二耐、青（qīng）耐、濰耐）之一， 濰耐公司是一個有著接近60年隔熱耐火磚研發及生產的老（lǎo）國有（yǒu）企業，並且在焦爐用隔熱耐（nài）材方麵有著專（zhuān）業、持久、獨特的研究與實踐經驗，應山東鋼（gāng）鐵集團（tuán）日照鋼鐵精品基地7.3M焦化搬遷項目指揮（huī）部及山東濰焦集團薛城能源有限公司技術中心領導們的邀請，與其聯（lián）合對隔熱耐材中的漂珠磚和（hé）堇青石爐門襯磚在焦爐砌築和運行中的實用效果做出產品節能的（de）詳細（xì）數據檢測和應（yīng）用分析報告。主題（tí）思想就是測試焦爐砌築（zhù）所選用的各種耐（nài）材在（zài）焦爐日常運行中的優異性能及表現，作出科學（xué）判斷的重要依據，以為日後焦爐正常運行、保養（yǎng）及維護打下堅實（shí）的基礎。

降低焦爐外表麵的散熱、減輕爐體結構重量、延長爐體（tǐ）壽命，是眾多焦化企業夢寐以求（qiú）的發展追求，在這方麵山（shān）東濰（wéi）焦集（jí）團薛城能源有限公司（sī）三、四號6.25M焦爐時，采用濰耐公司新型高強（qiáng）度漂珠（zhū）磚（zhuān）和堇青石磚產品（pǐn）砌築部（bù）分爐體和全部爐（lú）門，與一、二號6.25M 焦爐（lú）的（de）唐山某隔熱耐材廠（chǎng）的產品做對比試驗。

經（jīng）過對比，濰耐公司產品節能效（xiào）果顯著；經中國耐火材料行業協會（huì）焦爐耐材專題會議通過，由副會長單（dān）位中鋼集團洛陽耐火（huǒ）材料研究院推（tuī）薦，山東濰耐節能材料有限公司（sī）生產的漂珠磚、堇青（qīng）石磚可以作（zuò）為（wéi）煉焦行業隔熱耐材節能降耗的典範產品，合適（shì）時機麵向全國及國外耐材市（shì）場推廣（guǎng）。

關鍵詞：焦爐 漂珠磚 爐門（mén）襯磚（zhuān）

焦化行業如何進一步節能是（shì）一個老生常談的問題（tí），它牽涉到操作管理、設計改進、日常維護等諸多因素。令人高興的是焦化行業的（de）許多（duō）革新（xīn）與節能的方向基本一（yī）致。在煉焦（jiāo）生產（chǎn）過程中，大型焦爐外表麵熱損失（shī）占總耗熱量的10-12%，為減少爐體外表麵的熱損失，新焦爐（lú）砌築時逐（zhú）漸在爐體外表麵采用新興隔（gé）熱材料。山（shān）東濰焦集團薛（xuē）城能（néng）源有限公司三四號焦爐為JNDX2-6.25-12型，是國內知名設計院在6米搗固焦爐的基礎上進行的技改升（shēng）級，部分基礎頂板、燃燒室、爐頂、端牆，全部爐門采用濰耐公司的（de）漂珠磚、堇青石磚作為砌築用隔（gé）熱耐材。

濰（wéi）耐漂珠磚簡介

濰耐漂（piāo）珠磚係采用電廠（chǎng）浮選的（de）中空玻璃球體（漂珠）為主要原料，摻和高溫耐材輔料、複合型高效速凝結合劑，經300T靜音高壓成型（xíng），高溫燒製而成。該產品濰耐公司於1986年通過鑒定，經過30年的（de）發展，其技術指標將常溫耐壓強度提高到國家標準2-3倍，導熱係（xì）數值縮小了一半（bàn），見以（yǐ）下兩表是濰耐漂珠磚與同行業漂（piāo）珠磚產品比較（jiào）表。

表1 濰耐漂珠磚與唐山漂珠磚產品（pǐn）抽檢比較表 

 2 濰耐堇青石爐門（mén）襯磚與唐山堇青（qīng）石爐（lú）門襯磚比較表 

通以上兩表分析、比較得出：濰耐漂珠磚、堇青石磚具有密（mì）度（dù）小、強度高、導熱係數低、耐急冷急熱性能好的特點；作（zuò）為目前國家提（tí）倡大（dà）容積焦爐的宏觀戰略，濰耐產品不僅可減輕爐體、爐門的重量，並且可（kě）以降低爐體散熱，達到節能降耗的（de）目的。

濰耐漂珠磚、堇青石磚在國內焦爐應用中與同行耐材產品的對比如下： 2.1 爐體表麵溫（wēn）度比較 

薛城能源三（sān）、四號（hào）焦爐用濰耐漂珠磚砌築（zhù）爐（lú）體，一二號焦爐的相同部位采用同行業唐山某耐材廠（chǎng）的產（chǎn）品砌築爐體，山東濰焦集團技術中心經過3年的跟（gēn）蹤監測，對焦爐爐體表麵溫度（dù）進行多次測定，具體數據比較見表3（測溫工具采用點式（shì）紅外測（cè）溫儀）。

表3 爐頂、爐端牆、基礎（chǔ）頂板表麵溫度（dù）對照表 

注：從表3可看出在相同結焦時間下三四號爐（濰耐漂珠磚砌築部分）相（xiàng）比於一二（èr）  號爐（唐山漂珠磚砌築部分）相同部位的溫度偏低，三部（bù）位總平均降低13.3℃。 

 爐門表麵溫度比較 

通過濰耐堇青石磚與唐山（shān）堇青石磚理化指（zhǐ）標的對照，濰耐堇青石（shí）磚（zhuān）具有抗壓強度高、保溫性及熱穩定性好的優點。對比一二號焦爐爐門采用唐山產堇青石爐門襯磚砌築，以及三四號（hào）和一（yī）二號焦爐用點式（shì）紅外測溫儀對機焦側（cè）爐門外表麵進行多次全方位的測量， 具體數據比較如下表4

表（biǎo）4 爐門爐（lú）頭溫度對（duì）照表 

從（cóng）表4可看出在相同結焦時（shí）間下三四號爐（濰（wéi）耐堇青石磚砌築）相比於一二號爐（唐山（shān）堇青（qīng）石砌築）相（xiàng）同部位（wèi）的溫度（dù）偏低，爐門（mén）外表麵（miàn）溫度總平均降低28℃；保溫性能好； 爐頭溫度平均提高30℃(與堇青石爐門襯磚相（xiàng）比)，可以使爐頭焦炭成熟均勻，改善焦炭質量。 

焦爐結構重（chóng）量的減輕（以一座63孔焦爐計算） 

使（shǐ）用濰耐漂珠磚砌築，減輕了爐體的結構重量。通過二個供貨廠（chǎng）家產品的對比，濰耐（nài）公司的產品體密取樣結果按1.0 g/cm3體密標準測算，明顯低於唐山某耐材企（qǐ）業的產品0.3-0.8g/cm3/塊（kuài）的結果,該檢測數（shù）值對於焦爐爐體意義重大，爐體重（chóng）量的（de）減輕對於緩解焦爐地基（jī）壓（yā）力、延（yán）長爐體壽（shòu）命有舉足輕重的好處；濰耐堇青石磚能明（míng）顯、有效的減輕爐門重量，有效（xiào）的降（jiàng）低摘、對門過程中的機械磨損。

 爐體重量的減輕     

用 濰 耐 漂 珠 磚 砌 築 ， 一 座 焦 爐 可 以 減 重 0.23 × 0.114 × 0.065 ×

（174210+119562+22960+22420）×（2.0-1.0）= 678噸的重量。

具體數據：磚型標準尺寸為230×114×65，240×116×59mm,174210、19562、22960、22420分別為基礎頂板（bǎn）、燃燒室、爐頂、端牆用磚塊數；爐體用濰耐漂珠磚密度（dù）平均為1.0 噸（dūn）/m3；唐山漂（piāo）珠磚重量不均衡，分（fèn）別是0.3-0.8噸/m3/塊，體密普遍超重，經過二組焦爐對比（bǐ），砌築體積部位相同的地方（fāng），唐（táng）山（shān）漂珠磚比濰耐公司漂珠磚重量平均超出0.55噸/m3/塊，合（hé）計超重體密（0.3-0.8）平（píng）均值：0.55×1.7×1.0×339152塊，合（hé）計超出濰耐重量317噸（dūn）。

爐門重量的減輕     

爐門使用濰耐漂珠磚砌築（zhù），機、焦（jiāo）側爐門重量分別為0.82噸和0.95噸（dūn）；爐門使用（yòng）唐山堇青石砌築，機、焦側爐門重量分別為1.4噸和1.75噸。濰耐漂珠（zhū）磚與唐山堇青石產品的對比，一座焦爐爐門可（kě）以減重84×（1.4+1.75-0.82-0.95）=115.92噸。

 焦爐結構重量的減輕     

同（tóng）型的（de）一座63孔（kǒng）焦爐，累計減重317+115.92=432.92噸，可以減輕焦爐結構重量400 多噸。

 投資比較 

三四號焦爐用濰耐漂珠磚砌築部分爐體、全部爐門，一座焦爐投資為： 2.4.1 濰耐漂珠磚砌築部分爐體     

按現行市場價輕質（zhì）漂珠磚 2500 元（yuán）/ 噸， 用（yòng）磚量為（wéi） 0.23 × 0.114 × 0.065 ×

（174210+119562+22960+22420）×1.0=678噸，費用678×2500=1695000元。

2.4.2 唐山漂珠磚砌築部分爐（lú）體     

近年來，國內以唐山地區為代表的輕質（zhì）耐材企業，為謀求更高的產品利潤，在焦爐建設用隔熱耐火磚產品，出現了以膨脹珍珠岩代替漂珠、粘土磚（zhuān）代替堇青石磚、高強隔（gé）熱磚中沒有矽藻土的，以次充好的不良現象，並且得到部分焦化受損企業的高度關注（zhù）和重視。按一二號焦爐選用的唐山某耐材廠的產品核算如下：用磚量為0.23×0.114×0.065

×（174210+119562+22960+22420）×1.55=1051噸。產品（pǐn）超重（chóng）原因（yīn）分析：1、原料低廉因素。2、產品工藝（yì）落後。3、生產及燒成設備落後。按設計重量678噸×2000=1356000元， 表（biǎo）麵上優惠力度不小，可經過檢（jiǎn）測後（hòu）發現唐山該企業產品沒（méi）有漂珠成分，相關指標（biāo）也遠遠不能達到設計要求，為普（pǔ）通（tōng）輕質粘土磚產（chǎn）品，如按目前輕質粘土磚市場價格為1000元/ 噸計算，報價2000元/噸的話利潤還是（shì）相（xiàng）當豐厚的，但濰耐按漂珠原料市場價格來分析， 漂珠原料是6000元/噸左（zuǒ）右，按35-40%的添加比例就是+包裝、稅款、運輸（shū）費（fèi）、管（guǎn）理費（fèi）等等不會低於2300元左右/噸，低（dī）成本≠高品質，是（shì）鐵定的規律。高比重隔熱耐（nài）材產品不僅增加了爐體重量，對焦炭質量、產量，爐齡等等都隱患很大，該項的詳細數據上麵（miàn）也已經闡述過。

2.4.3 濰耐堇青石磚砌築爐門   按現行市場價（jià）輕質（zhì）漂珠爐門襯磚3500元/噸，用磚量為84×（1.9+2.0）×1.05=343.98噸（1.05采購係（xì）數），費用3500×343.98=1203930

元。

2.4.4 唐山堇青石磚砌築爐（lú）門   按現行市場（chǎng）價堇青石爐門襯（chèn）磚3170元/噸，實際用磚（zhuān）量為84×（2.1+2.3）×1.05=388.08噸（1.05采購係數（shù）），超（chāo）重44.1噸，按設計重量計算費（fèi）用3170×343.98=1090416元。

2.4.5  二者投資（zī）表麵比較 1203930-1090416=113514元，濰耐堇青石漂單價高於

唐山（shān）供貨廠家，一座焦爐增（zēng）加（jiā）投資113514元。但唐山廠家供貨產品經山東濰焦集（jí）團技術中心送（sòng）樣檢測為純粘土磚指標，達不到爐門磚的技術標準和基本使用要（yào）求。

 經濟效益分析（xī）（以一座63孔焦（jiāo）爐計算）

 爐體部分（fèn）   濰耐漂珠（zhū）磚砌築爐體，雖然（rán）爐（lú）體各部位的溫度隨時都在變化（huà），但隨著每個炭化室的裝煤、出焦應為周期性變化，將爐體看做一（yī）個點，可近似為穩定散熱，根據表麵散熱（rè）公式，Q=aOS(t2-t1)KJ/h

式中：aO=132.9KJ/m2.h.℃（爐（lú）體（tǐ）表麵總散熱係數）；S=2000m2（三號爐除爐門（mén）、爐框部位外）；

t1=28℃（大氣溫度）； 3號爐表麵溫度整體平均t1=（52+54+138+148+54+59）

/6=84.2℃，一號爐表麵溫度整體平均t2=（60+67+153+179+61+65）/6=97.5℃。

減少爐體散熱量為1號、3號散（sàn）熱量之差：Q=132.9×2000×〔（97.5-28）-（81.2-28）〕

=4332540KJ/h。

三號爐一年（nián）節約煤氣量（煤（méi）氣熱值為（wéi）16466KJ/m3）：F=Q/16466×24×365=2304934m3，每m3煤氣按0.30元計（jì）（內部價），一年節約0.30×F=691480.2元。

 爐門部分   濰耐（nài）堇青石（shí）爐（lú）門磚導熱係數僅為唐山所謂（wèi）堇青石磚的60%，爐頭溫度平均提高月30℃，可以有效降低煤氣用量，見（jiàn）表4，降低為500m3/h，年節約煤氣量為500×24×356=4380000m3，每m3煤氣按0.30元計（內部（bù）價），一年可節約0.30× 4380000=1314000元。

 增加裝煤部分 濰耐借鑒濟鋼經驗把爐門襯磚由原來的400mm厚減為

375mm，一個炭化室（shì）有效容積增加0.09m3，周轉時間T=18h，入爐煤堆比重g=0.75×

103Kg/m3，成交率0.78，年增加焦炭產量為62.5×24/18×0.09×0.75×365×0.78=1476

噸，一噸焦（jiāo）炭按內部價計算利潤為200元/噸，一年可增收200×1476=295200元。  2.5.4  累計 以上三項（xiàng）累計為691480+1314000+295200=2300680元，即一座6.25m、

63孔（kǒng）焦爐（lú）使用濰耐漂珠磚、堇青（qīng）石磚砌築部分（fèn）爐體、全（quán）部爐門年可創效益為230萬元。 此外（wài）提高爐頭溫度，改善焦（jiāo）炭質量，無法（fǎ）量化；濰耐堇青石磚耐急（jí）冷（lěng）急熱性能較好，

磚本身（shēn）不（bú）易因溫度變化而損壞，延長了爐門（mén）襯磚（zhuān）的使用壽命；減輕了爐門重量，可以降低摘、對門時的機械負荷，減少維修的次數，降低勞動強度。

 增加企業效益

使用濰耐漂珠（zhū）磚、堇青石磚砌築部分爐體、全部爐門，可以節約能源，減少廢氣（qì）排放量，保護環境。

結論

3.1 濰耐公司生產及供貨的山東（dōng）濰焦集團薛城能源有限公司三、四號焦爐漂珠磚、堇青石磚，比（bǐ）唐山（shān）某耐材企業供貨的一、二號焦爐砌築焦爐爐體的成本對比，從表麵成本來看雖然一座焦爐一（yī）次性多投入爐體部分33.9萬元+爐（lú）門部分11.35萬元＝45.25萬元。但（dàn）按周轉時間18小時，每年可以創效益230餘萬元；對於增加的（de）投（tóu）資，經（jīng）濟效益顯著；可以作為煉（liàn）焦行（háng）業節能降耗的一個有效途徑。

3.2 三（sān）、四號焦爐較（jiào）一（yī）、二號焦爐改善了（le）爐頭溫度，降低（dī）了爐門和爐體外表溫度， 減少熱量損失，降低煉焦耗熱量（liàng），改善了操作（zuò）環境（jìng），可以延長爐門及護爐鐵件的使用壽命。