一、干熄爐斜道區(qū)耐火材料損壞現(xiàn)狀

干熄爐斜道區(qū)耐火材料損壞一直困擾著企業(yè)。從20世紀70年代引進干熄焦技術開始一直沒有很好的解決。各種關于損壞機理的解讀鋪天蓋地，到目前為止并沒有得到行業(yè)工作者普遍接受的強有力的觀點。目前關于斜道區(qū)耐火材料損壞的主要觀點如下：

1、耐火材料質量問題

2、砌筑施工質量問題

3、生產操作管理問題

4、斜道結構設計問題

二、干熄爐斜道耐火材料損壞照片

干熄爐斜道區(qū)處于高溫區(qū)其損壞過程無法觀察且因年修時大量耐火材料脫落致使損壞過程的分析判據(jù)缺失。

值得一提的是該設計在斜道氣體通道內設計了導流板（改流體）裝置。導流板是基于流體力學原理設計的，可以改善斜道氣體通道內的氣體分布均勻性，另外導流板（改流體）同時改變了焦炭的移動軌跡，使焦炭無法進入到斜道氣體通道內部。

在沒有導流板的情況下，生產過程中斜道牛腿墻的兩側焦炭移動速度和軌跡受到壁效應等因素影響會出現(xiàn)很大的偏差，同時在粉體動態(tài)安息角和粒度偏析的作用下，焦炭在斜道氣體通道的填充狀況會有很大不同。

綜上所述，無導流板設計的斜道牛腿的兩側存在壓力差，而且壓力差的數(shù)值無法估計。該企業(yè)采用了導流板設計，就把焦炭運動對斜道牛腿損壞的影響因素排除，簡化了分析過程。同時照片顯示大部分牛腿的結構完好，沒有其它企業(yè)出現(xiàn)的大量耐火材料脫落的情況，說明導流板的設計對牛腿耐火材料是有益的也給分析判斷帶來意外的收獲。

三、干熄爐斜道耐火材料損壞情況

1、照片顯示牛腿結構完好，水平灰縫無開裂跡象，耐火磚無碎裂，在蓋頂下方拱角處，牛腿結構在垂直灰縫處拉開（有的耐火磚被拉斷）并向斜下方逐層延伸，牛腿沿著開裂的地方向干熄爐內側傾斜。耐火材料為普通莫來石碳化硅磚（國內某知名企業(yè)生產）。耐火磚無碎裂和水平灰縫完好，強度滿足要求。斜道牛腿完整，施工質量是保證整體結構完整的保障。

2、照片顯示牛腿沿著開裂處向干熄爐內側傾斜，從現(xiàn)象看屬于受到過大彎矩造成的開裂傾倒變形破壞。開裂位置為垂直灰縫或直接將耐火磚拉斷。耐火材料受到拉應力和剪應力的作用，耐火材料為脆性材料，其抗拉和抗剪強度遠遠低于耐壓強度。開裂脫離的部分整體性完整結合緊密。

3、牛腿向干熄爐內側傾斜較大，冷態(tài)處于亞平衡狀態(tài)。

四、干熄爐斜道耐火材料損壞分析

工程結構的失效形式基本可以分為：強度失效；剛度失效；穩(wěn)定失效三種。

綜合上述照片情況，基本可以排除耐火材料質量和施工質量的問題，即無強度失效。照片顯示的開裂變形明顯為剛度失效和穩(wěn)定失效。

五、干熄爐斜道耐火材料損壞結論

1、普通莫來石碳化硅磚能夠滿足結構需要。

2、剛度失效是由過大變形引起的需要在結構設計中考慮。

3、穩(wěn)定性失效的影響因素除了變形還有焦炭運動的因素，需要借助粉體力學進行分析并優(yōu)化結構。

4、生產操作的影響從照片上無法判斷，但是操作的穩(wěn)定性對結構的影響不容忽視。

5、斜道導流板（改流體）對氣體分布均勻性和焦炭運動軌跡有積極影響，對牛腿有間接的保護作用。

6、牛腿結構非線性、材料和載荷非線性等因素決定了無法將其簡化為桿件結構用結構力學的方法分析，只能應用彈性力學（塊體）和有限元方法（FEA）分析，其中提高其抗彎剛度（W）是關鍵。

7、牛腿失穩(wěn)即穩(wěn)定性失效不容忽視，特別是牛腿兩側焦炭運動不均勻而引起得側向壓力差。類似于壓桿穩(wěn)定的力學問題，但是鑒于牛腿結構屬于塊體且非線性因素需要建立數(shù)學模型加以分析。

8、生產的工況復雜且動態(tài)運轉設備較多，出于安全考慮可以進行模態(tài)分析，與運動走行設備的震動頻率進行比較。