耐火材料在炭素煅烧炉的应用及砌筑
炭素锻烧炉一般分为回转式和蒸罐两种,炭素锻烧炉是以分离空气为原料进行热处理的热工设备。炭烧炉用的耐火材料主要为高铝砖、粘土砖、耐火浇注料。
蒸罐锻烧炉是充分利用炭质材料在破坏过程中逸出的挥发性物质,并补充部分炉煤气,然后与经过换热室预热的空气混合,在火道中燃烧,对炭素材料间接加热的一种炉。焙烧过程中的火道温度为1300~1380℃,燃口温达1500℃。
锻烧罐子和火道的砌体一般采用导热性能好、加载软化点高、高温机械强度大的硅砖。换热室底部配有格子砖,因高温承受较大负荷,同时进行了热交换,因此过去一般都采用具有良好热稳定性、重量软化点高的粘土砖,燃烧口采用高铝质砖。焊条焙烧炉主要作用是将生炭电极、炭块、化学阻极等在封闭空气条件下间接加热,使生炭电极、炭块、化学阻极等在封闭空气中间接加热而成。常用于多室烘焙。烘焙炉底因承受上砌块和耐火砖的负荷,上部电极箱加热墙,在火井箱、燃烧口等砌块,还能承受1400℃左右的高温作用和温度变化的影响,所以应采用较大的机械强度,采用高软化温度和良好热稳定性的粘土砖砌筑。
炭素焙烧炉砌筑用轻质保温砖的选用炭素焙烧炉,由于各部分所承受高温不同,所选用的耐火材料也不尽相同,如密闭式焙烧炉底部砖墩,坑面砖承受上部砌体和所焙烧制品的重量,火井受到1400℃以上的高温作用等,因此常采用机械强度高,热稳定性较好的黏士砖砌筑;密闭式焙烧炉炉盖,由于生产过程中需要移动,常采用轻质保温砖砌筑。
炭烧成炉概况及耐火砖的选用炭烧炉子是一种把炭材料与空气隔离的热加工设备。加热的作用是使炭素材料中的水份和挥发物逸出,并且产生体积收缩、真密度增大等变化,从而获得更好的导电、热传导性,以及抗氧化、腐蚀。碳素锻烧通常采用蒸罐式锻烧炉,它由许多立式小锻罐组成,每4个为一组,分成若干组。蒸罐式锻烧炉是充分利用炭质材料在锻烧过程中逸出的挥发气,并在火道内加入一部分发牛炉煤气,通过火道燃烧,对炭素材料间接加热的一种炉子,其火焰温度可达1300~1380℃。烧成温度高达1500℃,所以烧成炉膛及炉膛要经受1300℃以上的高温作用,同时也受装炭,炭素材料对罐壁的摩擦与冲击,燃烧时气体的冲刷、渗流及低熔点盐渣的侵蚀作用。基于以上原因,锻烧罐体和火道部分,一般选用导热性能好、加载温度高、高温机械强度好的硅砖砌筑。烧嘴温度高时,用高铝砖,剩下的炉底位砌块用红砖、轻质砖、粘耐火砖,炉墙部分用红砖、粘土耐火砖、轻质耐火砖。
碳素锻烧炉用耐火砖一、在砌筑之前应满足以下条件。(1)厂房内能防雨、防雪。(2)炉体框架和支撑板已安装完毕,并且复检合格。(3)烟道混凝土基础或钢制平台的完成,并经审查通过。烧成罐子、燃烧火道(包括燃烧口)等部位预先砌筑,然后挑选和组合异型砖。二,测量与竖线杆。在砌砖之前,根据炉体构架与基础中心线,量出锻烧罐、烟道中心线,并分别引画于混凝土基础和支撑板的侧面,以便于砌体砌体的每一部分。整体焙烧炉砌体高程位置以炉架支撑板表面标高为基准。砖石建筑中的线杆,除了利用砖块周围的立柱外,还需要在炉旁适当增加一根细棒,以控制砌体的平直和标高。三、锻烧炉身的砌筑。锻烧炉体从结构上分为锻烧罐、燃烧火道(包括燃烧口)、各种通道和外壁等部分,而根据所采用的材料将炉身分为底粘上砖段、中间硅砖段和顶部粘土砖段。1.底层粘土砖。该段包括:锻烧罐下部粘土砖砌块,底部预热风道,相应高度的外砌体块。在砌筑之前,应仔细检查支撑板表面的标高、平整度、每一下料口的中心线、尺寸,一般而言,首先在支撑板表面铺一层5?8mm厚的石棉类绝缘板,再铺一层0.5mm厚的薄钢板,用作砌块的滑动层。由烧成的F料口开始砌砖,然后砌筑其它部分。锻烧罐的下料口砌体成型后,对各组锻烧罐内的中心线(包括锻烧罐)进行了仔细检查。在砌筑有预热风道的砖层时,应随砌随清走,外墙的各种砌体都随烧罐内的相应砖层依次砌筑,这包括粘土砖、粘土隔热耐火砖、红砖等。内部、外砌筑要拉线,保持墙体平整和垂直。2.中间硅砖部分。该部分是锻烧炉最重要的部分,包括硅砖锻烧部分、各层烧火通道、隔墙和四周墙。所有建筑均采用砖瓦,硅砖石外也有粘土砖、粘土隔热耐火砖、红砖构成的外墙。粘合的砖墙外还有各种不同的通道口。硅砖砌体一般采用掺水玻璃的硅质耐火泥砌筑。砖缝的容许厚度力:锻烧罐及火道盖1?3毫米,火线隔开的四周墙壁2?4毫米。2.1锻烧罐砌筑。锻造罐为中空长方形柱形,横截面非常小(1660mm×360mm),但是高度非常高(有些罐高达8m)。缸内的每一砖都是由异形砖组成。锻烧罐砌砖时,应先干燥排验,然后再由两端砌成中心。在施工中,罐体内形状的正确保持是一个重要问题。在砌筑时,应严格控制其截面尺寸和各组装罐、相邻锻烧罐的中心线间距。那么每砌1?每隔两层就要进行一次检查。由于丁炉生产时所用的炉料较低,故在砌体面上不得有与排料方向相反的错齿,并且顺向错齿不能超过2mm。锻烧的硅砖砌好后,要对垂直度进行检验,其误差不能超过4mm,一般每砌一步架上都要进行托线板检查。另外,砌块表面的平整度也应随时用尺子检查,使每个罐体对应的砖高度一致。锻烧的罐壁比较薄,有些只有80mm厚。为防止煤气窜漏,在砌筑每层火道盖前、罐壁砌体内、外砖缝施泥封堵。所述锻罐可以安装在罐体的吊架上。吊架由数节钢筋钩(每节长1200~1500mm)组成,中间铺有木板,借助炉架架,架起横梁,吊挂吊架。随着砌筑物向上,摘钩回跳。2.2每层燃烧室的砌筑。焙烧炉的燃烧火道位于焙烧炉两侧,由异型砖组成,一般有7~8层。在砌筑之前,先下排验缝,然后拉线由一端砌筑。在砌筑时,要经常检查其截面尺寸,确保砖缝中的泥沙充盈,保持砌体干净。火道盖在砌筑前,应彻底清除火道壁及底面上残留的淤泥及杂物。与此同时,对盖板砖下砌体上面的平整度进行检查,采用拉线法检测,误差值为:长度中的长度不能大于2mm,长度内不能超过4mm。砌盖砖块时,应随砌块清除下部挤浆物,每层火道砌筑完成后,还要对盖板砖面的标高进行检查。砖砌筑时,应保证炉口位置、尺寸、中心高度符合设计要求,严格控制烧嘴中心线与火道中心线间距。2.3滑动与膨胀缝。硅砖砌体上段和下段与粘土砖接触处,按设计要求留有滑动缝,滑动缝要干净、平整。烧成的罐子和砖壁之间的膨胀缝应防止堵塞,膨胀缝与火道接触处填塞石棉绳或耐火纤维。硅砖砌体四面与后墙泥砖之间自下往上留出膨胀缝,并在缝中加入石棉-硅质耐火泥填料。其它部分膨胀缝应按设计保留。2.4后壁。包括硅砖、粘土隔热耐火砖、红砖等。后墙、排气管、排气管及其他排气管等,应在后墙的两面粘土砖墙上留设风道,并注意保持设计尺寸,并注意清洁,在通气孔的转向与封闭前,要彻底清扫,确保其畅通。3.粘土砖顶部部分。该部分包括焙烧炉上部粘土砖砌体、挥发分道类和其它顶部砌体。
将锻烧罐上进料口段逐层缩小后,工作面的砖层应均匀错台砌筑;若加料截面未发生变化,应注意炉身全高垂直度。而且,进料口的中心必须与罐体中心一致。砌筑顶砌应埋设牢固。埋置件砌体之间的空隙可用浓泥或石棉泥填充。高炉顶上的保温层及耐火浇注料,应在烘炉结束后进行精整。
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