炭化室的工作是周期性的,温度波动大是其重要特点。在装煤时炉墙表面温度降至600℃左右,结焦末期炉墙温度又升至1000~1100℃,因此,炭化室的墙及底用硅砖砌筑。而炭化室两端的炉头,由于炉门开启时温度的骤然变化,耐火砖用硅砖已不适用,因为超过了硅砖体积稳定的温度界限(573℃)。常用的是黏土砖。但是黏土砖长期受到热的冲击易于损坏,往往先于其他部位进行中间修补,影响焦炉生产,这是一个薄弱环节。为了解决此问题,作者与巩义市第五耐火材料总厂曾开发了极高抗热震的砖,热震稳定性(1000℃、水冷)大于200次,20世纪90年代初应用于某大钢厂焦炉炉门。因该砖性价比较高,影响推广应用。之后又开发了堇青石砖,该砖体积稳定性优良,热震稳定性好,但使用不久,发现该砖变形,究其原因是堇青石分解温度低(1460℃分解),导致砖的耐火度偏低引起。
由于作者应用三石已先后开发了低蠕变硅线石砖,并成功应用于大型高炉热风炉上,转而开发了以三石为主要原料或辅料的改性黏土砖,改性高铝砖系列。 使用效果优于黏土砖、堇青石砖,性价比适中,为市场所接受。
21世纪初(2005年前后),山东兖州及太钢等地先后建有大型焦炉,焦炉高度7. 6m。燃烧室要求用硅线石砖,主要理化指标为:Al2O3不小于60%;荷重 软化温度(0.2MPa,0.6%)不小于17001;热震稳定性,(1100℃,水冷)不小于25次;耐压强度不小于60MPa;抗CO等。该砖使用至今6 ~7年,仍正常使用。
在炉头部位,由传统的黏土砖,现在趋向于选用优质高铝砖、硅线石砖和红柱石砖砌筑。例如英国于20世纪60年代在焦炉炉头部位用红柱石砖代替黏土砖。红柱石砖的理化指标如下:
Al2O3 50%~65%,荷重软化温度(0.2MPa,0.6%)约1450℃,热震稳定性(1100℃,水冷)不小于40次,耐压强度45MPa,体积密度2.4g/crn3,显气孔率24%。