焦爐(lu)是由耐火磚和(he)耐火材(cai)料砌成的爐子， 用煤煉制焦炭(tan)的窯爐。是煉焦的主要熱(re)工設備。焦爐爐體由(you)爐頂(ding)、燃燒室和炭(tan)化室、斜道(dao)區(qu)、蓄熱室等(deng)部分，并通(tong)過煙(yan)道和(he)煙(yan)囪相連。整座焦(jiao)爐砌(qi)筑在混凝土基礎上。現代(dai)焦(jiao)爐基本結構大體相同，但由于裝煤方式(shi)、供熱方式(shi)和使用(yong)的燃料不盡(jin)相同，又可以(yi)分成許多類型。根據焦(jiao)爐各部位的(de)不同工況，選用的(de)耐(nai)火磚材料分(fen)別有硅磚、半(ban)硅磚、粘土磚、高鋁隔熱磚(zhuan)、硅(gui)線石磚(zhuan)、紅磚(zhuan)和(he)耐火(huo)澆注(zhu)料等種類的耐火材料砌筑。

    半硅磚是指SiO2含量大于65%的(de)(de)(de)鋁(lv)硅(gui)質耐(nai)(nai)火(huo)(huo)制品，一般用(yong)含石(shi)英砂的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)粘土、葉臘石(shi)以及耐(nai)(nai)火(huo)(huo)粘土或者高(gao)(gao)嶺土選礦的(de)(de)(de)尾礦作原料。半(ban)(ban)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)受熱(re)(re)后的(de)(de)(de)膨(peng)脹(zhang)性(xing)不太大(da)，這種微量的(de)(de)(de)膨(peng)脹(zhang)也只有(you)(you)利(li)于提(ti)(ti)高(gao)(gao)砌(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)整體(ti)性(xing)。半(ban)(ban)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)可(ke)減弱熔渣對(dui)砌(qi)(qi)體(ti)侵蝕作用(yong)，當高(gao)(gao)溫熔渣與(yu)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)表(biao)面接觸后，在(zai)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)表(biao)面產生一層粘度較大(da)的(de)(de)(de)釉狀物質，可(ke)阻(zu)止溶(rong)液繼續向磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)內滲透(tou)，形成一層保護(hu)層，從而提(ti)(ti)高(gao)(gao)了磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)抗侵蝕能力。半(ban)(ban)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)用(yong)于焦爐(lu)蓄(xu)熱(re)(re)室(shi)中(zhong)下部，采用(yong)半(ban)(ban)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)為(wei)了保證砌(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)嚴密性(xing)一級(ji)防止酸(suan)性(xing)砌(qi)(qi)體(ti)侵蝕（高(gao)(gao)爐(lu)煤氣(qi)加熱(re)(re)時）。由于半(ban)(ban)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)熱(re)(re)膨(peng)脹(zhang)介于粘土磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)與(yu)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)之間，與(yu)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)仍有(you)(you)差距，當焦爐(lu)達中(zhong)齡時，能否保持爐(lu)體(ti)的(de)(de)(de)嚴密性(xing)傷有(you)(you)實驗，而硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)抗侵蝕能力沒有(you)(you)問題，所以可(ke)以認(ren)為(wei)蓄(xu)熱(re)(re)室(shi)墻體(ti)采用(yong)半(ban)(ban)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)砌(qi)(qi)筑，除了價格略低外，技術上沒有(you)(you)意義的(de)(de)(de)。此外，耐(nai)(nai)火(huo)(huo)材料制造行業亦缺乏焦爐(lu)用(yong)半(ban)(ban)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)生產經驗。

    焦爐蓄熱室格子(zi)磚通常采用粘土(tu)磚，有些(xie)(xie)廠家為了降(jiang)低成本用(yong)一些(xie)(xie)含AL2O3較高的(de)原(yuan)料取代粘土磚的(de)主原(yuan)料焦(jiao)寶石，一至焦(jiao)爐用高爐煤(mei)氣(qi)(qi)加(jia)熱(re)時，蓄熱(re)室上部(bu)格子磚在還原(yuan)性氣(qi)(qi)氛下受酸性氣(qi)(qi)體侵(qin)蝕，產生熔(rong)脹現象。后來對(dui)蓄熱(re)室上部(bu)四層格子磚的(de)AL2O3做了(le)規定，稱之為低鋁格子磚。要求了(le)AL2O3含(han)量30%~36%的粘土磚，增加(jia)了熱震（風冷）次(ci)數大(da)于25次(ci)（一般粘土(tu)磚(zhuan)無此要(yao)求(qiu)），中部用半硅磚(zhuan)，上部用AL2O3含量≥40%的粘土磚。

炭(tan)化室工(gong)作特點(dian)是具有(you)周期性，一般都是在裝煤時，爐墻表面溫度降至500~600℃，在結焦末期，爐(lu)墻表(biao)面溫度重新又升至1000~1100℃。由(you)于溫差巨大，炭(tan)化室(shi)的砌(qi)體(ti)或產生很大的熱應力，很容易導致砌(qi)體(ti)出(chu)現裂紋(wen)，組(zu)織松散，強(qiang)度降低等問題，由(you)于還受到煤料成焦(jiao)時的膨脹壓力、裝煤和(he)推(tui)焦(jiao)時的強(qiang)烈機械磨損和(he)撞擊，以及(ji)化學侵(qin)蝕和(he)炭(tan)素沉積等，這些都會給炭(tan)化室(shi)的墻(qiang)面帶來極大的損壞。因(yin)此，炭(tan)化室(shi)墻(qiang)、底必(bi)須要(yao)用(yong)致密硅磚(zhuan)砌(qi)筑。利用(yong)硅磚(zhuan)砌(qi)筑，能將(jiang)顯氣孔(kong)率控制至16%~17%，從而有效(xiao)提高爐(lu)(lu)墻導熱性，增加生產(chan)能力。為使(shi)密封性好，要采(cai)用異型磚砌筑。通常一座大(da)型煉焦爐(lu)(lu)要使(shi)用400種以上的(de)磚，甚至超過1000種。一座60孔、容(rong)積為44.3m3、高度為5.5m的煉焦爐需(xu)用耐火(huo)材料約為(wei)17000噸。現代化大型焦爐(lu)對硅磚(zhuan)的要求非(fei)常嚴格，首選硅磚(zhuan)要求平整光滑、棱角整齊、尺(chi)寸公差小。硅磚為(wei)鱗石英(ying)、方石英(ying)并與殘存(cun)石英(ying)及(ji)玻璃相共存(cun)的(de)(de)復(fu)合體(ti)，其中只(zhi)有(you)鱗石英(ying)形成(cheng)結晶網絡而構成(cheng)堅(jian)固(gu)的(de)(de)骨架，使磚(zhuan)具有(you)良好的(de)(de)高溫結構強度，因(yin)此，必須(xu)使石英(ying)達到(dao)充(chong)分轉化，促使磚(zhuan)中大(da)量鱗石英(ying)的(de)(de)形成(cheng)。發(fa)達國家(jia)生產硅磚(zhuan)真密度一般為(wei)2.31~2.32g/cm3，參與膨脹(zhang)幾(ji)乎為(wei)零(ling)，能很(hen)好地滿足(zu)焦爐(lu)(lu)(lu)炭化室的(de)要求。在炭化室兩端的(de)爐(lu)(lu)(lu)頭，因為(wei)在爐(lu)(lu)(lu)門(men)開啟(qi)時(shi)，溫度(du)會驟然(ran)由1000℃降到500℃以下(xia)，這已超(chao)過硅(gui)磚體(ti)積穩(wen)定的573℃的(de)界(jie)限(xian)，因此爐(lu)頭的(de)耐(nai)火材料(liao)(liao)(liao)就不(bu)能再使用硅磚(zhuan)(zhuan)，而(er)要選擇抗熱、抗震性好(hao)的(de)粘土磚(zhuan)(zhuan)、高鋁(lv)磚(zhuan)(zhuan)、硅線石(shi)磚(zhuan)(zhuan)、紅柱(zhu)石(shi)磚(zhuan)(zhuan)等(deng)進行砌筑(zhu)。朝(chao)向炭化室一(yi)側的(de)爐(lu)門因經(jing)常開閉，溫度波動較大，一(yi)般采用粘土磚(zhuan)(zhuan)砌筑(zhu)，也可用堇青石(shi)磚(zhuan)(zhuan)和不(bu)定形耐(nai)火材料(liao)(liao)(liao)，耐(nai)火材料(liao)(liao)(liao)與(yu)外殼之(zhi)間充(chong)填隔熱材料(liao)(liao)(liao)。

燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)室由爐(lu)(lu)墻、爐(lu)(lu)底和(he)爐(lu)(lu)頂(ding)三部分組成。由于燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)室與炭化室是相間(jian)設置的，因(yin)此，爐(lu)(lu)墻是與炭化室共(gong)用(yong)(yong)(yong)的，需要(yao)進行嚴密的砌(qi)筑(zhu)，以(yi)防(fang)止氣體(ti)竄(cuan)漏。爐(lu)(lu)墻的側(ce)面主(zhu)要(yao)受到高溫、煤(mei)中所含鹽類和(he)燃(ran)(ran)(ran)起的作用(yong)(yong)(yong)，因(yin)此，燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)室工(gong)作層要(yao)用(yong)(yong)(yong)硅磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)砌(qi)筑(zhu)，其(qi)技術要(yao)求與炭化室用(yong)(yong)(yong)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)相同。其(qi)他部位可以(yi)選用(yong)(yong)(yong)耐火材料。頂(ding)蓋層位于焦(jiao)爐(lu)(lu)本體(ti)上部，采用(yong)(yong)(yong)粘土磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)或硅磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)砌(qi)筑(zhu)，小(xiao)型焦(jiao)爐(lu)(lu)用(yong)(yong)(yong)粘土磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)，大型焦(jiao)爐(lu)(lu)蓋頂(ding)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)均用(yong)(yong)(yong)硅磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)。煙囪和(he)干熄焦(jiao)裝置設在焦(jiao)爐(lu)(lu)鄰近，裝煤(mei)孔周圍因(yin)溫度波動(dong)較大，則用(yong)(yong)(yong)粘土磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)砌(qi)筑(zhu)。在爐(lu)(lu)頂(ding)上部添加填充層，并(bing)依次砌(qi)筑(zhu)粘土磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)、漂珠(zhu)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)、硅藻土隔熱(re)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)，最上層用(yong)(yong)(yong)缸磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)鋪面，還(huan)必須采取(qu)密封盒防(fang)水措施。斜道承受焦(jiao)爐(lu)(lu)本體(ti)載荷(he)，斜道區內有空氣和(he)煤(mei)氣通道，將燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)室與蓄熱(re)室連通。

蓄熱室工作也(ye)存在周期性和(he)溫度波動大的(de)特點(dian)。過去的(de)小型焦爐蓄熱室的(de)單(dan)墻、隔墻、蓄熱室和(he)格子(zi)磚砌(qi)體(ti)，大多都是采用(yong)粘土(tu)磚砌(qi)筑(zhu)：目前，如果沒有特殊要求，大部分焦爐蓄熱室的(de)單(dan)墻、主墻、隔墻砌(qi)體(ti)全部采用(yong)硅磚砌筑，以確保焦爐整體膨脹均勻。

小煙(yan)(yan)(yan)道(dao)、煙(yan)(yan)(yan)道(dao)和煙(yan)(yan)(yan)囪全部用粘土磚砌筑(zhu)內(nei)襯，小煙(yan)(yan)(yan)道(dao)位于蓄熱(re)室底部與分(fen)煙(yan)(yan)(yan)道(dao)連通，通過分(fen)煙(yan)(yan)(yan)道(dao)、總煙(yan)(yan)(yan)道(dao)再(zai)到煙(yan)(yan)(yan)囪將燃燒廢氣排出，分(fen)煙(yan)(yan)(yan)道(dao)外層(ceng)用水泥膨(peng)脹珍珠巖磚做隔(ge)熱(re)層(ceng)。 

總結：焦爐耐火(huo)磚所用的(de)材質主要是(shi)硅磚(zhuan)(zhuan)、其(qi)次(ci)是(shi)粘土(tu)磚(zhuan)(zhuan)、硅藻土(tu)隔熱磚(zhuan)(zhuan)、漂珠磚(zhuan)(zhuan)和缸磚(zhuan)(zhuan)等(deng)。硅磚(zhuan)(zhuan)屬于酸(suan)性(xing)耐火材料。具有良好(hao)的(de)抗酸(suan)性(xing)侵(qin)蝕(shi)能(neng)力，它的(de)導熱性(xing)能(neng)好(hao)，荷重軟化(hua)溫度高，一般在1620℃以上，僅(jin)比(bi)其耐火度低70~80℃。硅磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)導(dao)熱性隨(sui)著工作溫(wen)度的(de)(de)升(sheng)高而(er)增大(da)，沒有殘余(yu)收(shou)縮，在(zai)烘爐過程(cheng)中，硅磚(zhuan)(zhuan)體(ti)積隨(sui)著溫(wen)度的(de)(de)升(sheng)高而(er)增大(da)。所以，硅磚(zhuan)(zhuan)是焦爐耐(nai)火磚(zhuan)(zhuan)中的(de)(de)理(li)想耐(nai)火制品。