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7.3 m焦爐新型保護板結構優化及應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-02-06  作者:李光輝,馬俊生  瀏覽次數:1596
 
核心提示:摘 要:保護板是焦爐重要的護爐鐵件設備。通過對傳統和新型保護板結構特點的分析,總結出7.3 m焦爐新型保護板具有有效消除機械應力和保護板彎曲,無需在烘爐過程灌漿,施工工藝簡單,隔熱效果好等特點,能夠有效提高爐體嚴密性和焦爐壽命。 關鍵詞:焦爐;保護板;結構特點;機械應力
 7.3 m焦爐新型保護板結構優化及應用

李光輝,馬俊生

(山東省冶金設計院股份有限公司 焦化事業部,山東 濟南 250101)

摘 要:保護板是焦爐重要的護爐鐵件設備。通過對傳統和新型保護板結構特點的分析,總結出7.3 m焦爐新型保護板具有有效消除機械應力和保護板彎曲,無需在烘爐過程灌漿,施工工藝簡單,隔熱效果好等特點,能夠有效提高爐體嚴密性和焦爐壽命。

關鍵詞:焦爐;保護板;結構特點;機械應力

1  前 言

山東鋼鐵集團日照鋼鐵精品基地新建4×58孔7.3 m頂裝焦爐,由山東省冶金設計院股份有限公司總承包。該焦爐為雙聯火道,廢氣循環,分段加熱,高爐煤氣和空氣側入,焦爐煤氣下噴,單側煙道的復熱式頂裝焦爐。焦爐保護板安裝于焦爐砌體與爐柱之間,利用安裝于爐柱上的彈簧將保護性壓力均勻地傳遞給砌體,起到保持砌體完整性及固定爐門框、保證煉焦過程中荒煤氣不從爐門逸出的作用,同時對爐體也有保溫隔熱作用,是焦爐護爐鐵件系統重要的工藝設備。保護板工作環境惡劣,不但要承受高溫和還原性腐蝕介質(荒煤氣)侵蝕,而且在啟閉爐門時,急冷急熱的溫度變化程度大,其對爐體嚴密性、焦爐壽命、生產安全和穩定性等起著決定性作用,因此從設計、安裝、烘爐開工到生產過程一直受到高度重視[1-3]。7.3 m頂裝焦爐保護板優化設計為新型抗形變多段式結構,能夠有效消除機械應力和保護板的彎曲,最大限度避免保護板的變形,使保護板始終與爐體緊密貼合,有效延長爐體壽命,杜絕爐體冒煙冒火,且有利于縮短施工周期。

2 傳統保護板結構及特點

傳統焦爐保護板采用一段式整體鑄造結構,由一段保護板本體和澆注料組成。該形式因彈簧調節點較多,調節難度大,作用在保護板上的彈簧勢能分布不均,以及在啟閉爐門的過程中,保護板不斷受到機械力的作用,使爐柱和爐框受力不均,這些因素都易造成保護板斷裂,影響保護板的壽命。另外,傳統焦爐保護板在安裝前內側需安裝錨固釘并抹隔熱澆注料,兩側用黏接劑粘接陶瓷纖維繩后開始安裝保護板,待焦爐鐵件系統完全安裝完成后開始烘爐。當烘爐爐溫達到 700 ℃~750 ℃時,用耐火泥漿第2次澆灌保護板與爐頭之間的空隙。傳統焦爐保護板只有在耐火泥漿灌漿嚴密的情況下,才能達到焦爐良好的氣密及隔熱性能。但是灌漿屬于隱蔽工程,灌漿效果很難保證,從而導致了爐體嚴密性差,在生產過程中隨爐體不斷膨脹,因灌漿體和爐體磚膨脹系數不同,會出現縫隙,降低爐體密封性能,導致爐體熱修工程量大,進而影響爐體使用壽命。傳統保護板結構如圖1所示。

圖片1 

傳統保護板在施工及生產過程中存在以下問題:

1)現有焦爐保護板采用一段式整體鑄造結構,由于作用在保護板上的彈簧勢能分布不均,且在生產過程中不斷受到機械力的作用,保護板易發生斷裂。2)現有保護板在烘爐過程中灌漿效果無法保證,灌漿施工質量的好壞直接影響焦爐從冷態到生產的順利過渡,影響焦爐的使用壽命。3)現有焦爐爐體在生產過程中,一直處于高溫、微膨脹狀態,爐體尺寸可能發生變化,砌體密封性能逐漸降低,可能造成冒煙冒火。

3 新型保護板結構及特點

為克服傳統保護板的缺陷,山鋼日照鋼鐵精品基地項目7.3 m焦爐保護板優化設計為新型抗形變多段式保護板結構,該保護板由四段保護板本體、連接板、錨固鋼筋、澆注料、密封板及柔隔熱密封材料等組成。新型保護板結構見圖2。

圖片2 

新型保護板的突出技術優勢:

1)保護板采用抗

形變多段式結構,可有效消除機械應力和保護板的彎曲,避免保護板的變形,使保護板始終與爐體緊密貼合,有效地延長了爐體壽命。2)保護板采用柔性隔熱密封材料與密封板結合的形式,該形式無需在烘爐階段灌漿,較傳統結構大大縮短施工周期,降低施工難度,并且施工質量易于控制。3)在傳統灌漿隔熱的基礎上,與爐體的接觸面增設了柔性隔熱密封材料,該材料可不斷補償爐體膨脹,從而保證爐體的隔熱性、嚴密性。4)較傳統保護板結構增設密封板,可有效阻隔荒煤氣從砌體逸散,避免荒煤氣對鑄鐵保護板的腐蝕,生產期間無需更換,有效保證焦爐使用壽命。5)采用了帶有連接板的保護板分段技術,使保護板在安裝及生產過程中不易發生斷裂,也不會因斷裂造成保護板無法使用。

4 結 語

7.3 m焦爐新型保護板可有效消除機械應力和保護板的彎曲,提高爐體嚴密性和焦爐壽命,有利于縮短施工周期,并在山鋼日照鋼鐵精品基地7.3m頂裝焦爐得以應用,以其突出的優勢,具有較大的推廣前景。

參考文獻:

[1] 于振東,鄭文華.現代焦化生產技術手冊[M].北京:冶金工業出版社,2010.

[2] 姚昭章,鄭明東.煉焦學[M].北京:冶金工業出版社,2005.

[3] 嚴文福,鄭明東.焦爐加熱調節與節能[M].北京:合肥工業大學出版社,2005.

 
 
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