In Koksöfen werden viele verschiedene feuerfeste Materialien eingesetzt, jedes mit seinen spezifischen Anwendungsbereichen und Leistungsanforderungen. Im Folgenden werden die gebräuchlichsten feuerfesten Materialien für Koksöfen und die dazugehörigen Vorsichtsmaßnahmen aufgeführt:
1. Häufig verwendete feuerfeste Materialien in Koksöfen
Silikonziegel
Eigenschaften: hohe Temperaturbeständigkeit (über 1650℃), Säurebeständigkeit und gute thermische Stabilität.
Anwendung: Hauptsächlich eingesetzt in Hochtemperaturbereichen wie der Brennkammer, der Verkokungskammer und dem Ofenkopf des Koksofens.
Vorsichtsmaßnahmen:
Siliziumziegel neigen bei Temperaturen unter 600 °C zu Kristallumwandlungen, die Volumenänderungen zur Folge haben. Daher sollten sie in Tieftemperaturbereichen vermieden werden.
Während der Bauarbeiten müssen die Fugen der Ziegelsteine streng kontrolliert werden, um eine Ausdehnung der Fugen bei hohen Temperaturen zu verhindern.
Hochtonerde-Ziegel
Eigenschaften: hohe Feuerfestigkeit (über 1750℃), gute Temperaturwechselbeständigkeit und starke Korrosionsbeständigkeit.
Anwendung: Wird in der Ofenwand, im Ofenboden, in der Wärmespeicherkammer und in anderen Teilen des Koksofens verwendet.
Vorsichtsmaßnahmen:
Hochtonerdehaltige Ziegel weisen eine geringe Beständigkeit gegenüber alkalischer Korrosion auf und müssen daher vor direktem Kontakt mit alkalischen Substanzen geschützt werden.
Während der Bauarbeiten sollte auf das Trocknen und Brennen des Ziegelkörpers geachtet werden, um Risse zu vermeiden.
Feuerfestziegel
Eigenschaften: gute Hitzebeständigkeit, niedrige Kosten, gute Temperaturwechselbeständigkeit.
Anwendung: Verwendung in Niedertemperaturbereichen wie dem Abzug des Koksofens und dem unteren Teil der Wärmespeicherkammer.
Anmerkungen:
Die Feuerfestigkeit von Lehmziegeln ist gering, daher eignen sie sich nicht für Bereiche mit hohen Temperaturen.
Achten Sie auf Feuchtigkeitsbeständigkeit, um Festigkeitsverluste nach Wasseraufnahme zu vermeiden.
Magnesiumziegel
Eigenschaften: hohe Feuerfestigkeit und starke Beständigkeit gegen alkalische Erosion.
Anwendung: Verwendung im Boden und im Brennraum der Koksofenanlage sowie in anderen Teilen, die mit alkalischen Substanzen in Berührung kommen.
Anmerkungen:
Magnesiumziegel nehmen leicht Wasser auf und müssen daher sachgemäß gelagert werden, um Feuchtigkeit zu vermeiden.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Magnesiumziegeln ist groß, daher sollte auf Probleme durch Temperaturschocks geachtet werden.
Siliziumkarbidsteine
Merkmale: hohe Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit und ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit.
Anwendung: Verwendung in der Ofentür, der Ofenabdeckung, dem Brenner und anderen Teilen des Koksofens, die eine schnelle Wärmeableitung erfordern.
Anmerkungen:
Siliziumkarbidsteine sind teuer und müssen daher mit Bedacht ausgewählt werden.
Um Oxidation zu verhindern, vermeiden Sie den Kontakt mit stark oxidierenden Gasen.
Feuerfeste Gießmassen
Merkmale: einfache Konstruktion, gute Stabilität und ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit.
Anwendung: Wird für Koksofenreparaturen, komplex geformte Teile und integralen Guss verwendet.
Anmerkungen:
Die während des Baus zugegebene Wassermenge muss streng kontrolliert werden, um die Festigkeit nicht zu beeinträchtigen.
Die Temperatur muss beim Backen langsam erhöht werden, um Risse zu vermeiden.
feuerfeste Faser
Eigenschaften: geringes Gewicht, gute Wärmedämmung und ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit.
Anwendung: Wird als Isolierschicht in Koksöfen verwendet, um Wärmeverluste zu reduzieren.
Anmerkungen:
Feuerfeste Fasern sind nicht beständig gegen mechanische Einwirkungen und müssen vor äußeren Beschädigungen geschützt werden.
Bei anhaltend hohen Temperaturen kann es zu Schrumpfung kommen, weshalb regelmäßige Kontrollen erforderlich sind.
Korundziegel
Merkmale: extrem hohe Feuerfestigkeit (über 1800°C) und starke Korrosionsbeständigkeit.
Anwendung: Wird in Hochtemperatur- und Hocherosionsbereichen von Koksöfen eingesetzt, z. B. um die Brenner herum.
Vorsichtsmaßnahmen:
Korundziegel sind teuer und müssen daher mit Bedacht ausgewählt werden.
Achten Sie beim Bau auf die Dichtheit der Ziegelfugen.
2. Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung von feuerfesten Materialien für Koksöfen
Materialauswahl
Die Auswahl der feuerfesten Werkstoffe sollte unter Berücksichtigung der Temperatur der verschiedenen Bereiche des Koksofens, der korrosiven Medien (sauer oder alkalisch) und der mechanischen Belastung erfolgen.
Um Materialversagen zu vermeiden, sollten in Hochtemperaturbereichen keine Niedrigtemperatur-Feuerfestmaterialien verwendet werden.
Bauqualität
Die Größe der Ziegelfugen muss genau kontrolliert und geeigneter feuerfester Lehm verwendet werden, um die Dichte des Mauerwerks zu gewährleisten.
Bei feuerfesten Gießmassen muss die Verarbeitung gemäß dem Mischungsverhältnis erfolgen, um eine übermäßige Wasserzugabe und damit eine Beeinträchtigung der Festigkeit zu vermeiden.
Backofenbetrieb
Neu gebaute oder reparierte Koksöfen müssen eingebrannt werden. Die Temperatur sollte während des Einbrennens langsam erhöht werden, um Risse oder Abplatzungen der feuerfesten Auskleidung durch plötzliche Temperaturänderungen zu vermeiden.
Tägliche Wartung
Überprüfen Sie regelmäßig den Verschleiß, die Erosion und die Rissbildung der feuerfesten Materialien des Koksofens und reparieren Sie diese rechtzeitig.
Um eine vorzeitige Beschädigung der feuerfesten Materialien zu verhindern, sollte ein Betrieb der Koksöfen bei zu hohen Temperaturen vermieden werden.
Lagerung und Konservierung
Feuerfeste Materialien sollten in einer trockenen Umgebung gelagert werden, um Feuchtigkeit zu vermeiden (insbesondere Magnesiasteine und feuerfeste Gießmassen).
Feuerfeste Materialien unterschiedlicher Werkstoffe sollten getrennt gelagert werden, um Verwechslungen zu vermeiden.
Zusammenfassung
Zu den gängigen Feuerfestmaterialien in Koksöfen zählen Quarzsandsteine, hochtonerdehaltige Steine, Tonsteine, Magnesiasteine, Siliciumcarbidsteine, Feuerbetonmassen, Feuerfestfasern und Korundsteine. Bei der Verwendung sollten die Materialien entsprechend den spezifischen Betriebsbedingungen ausgewählt werden. Besonderes Augenmerk ist auf die Bauqualität, den Ofenbetrieb und die tägliche Wartung zu legen, um die Lebensdauer des Koksofens zu verlängern.
Veröffentlichungsdatum: 05.03.2025
