在干熄(xi)焦(jiao)生產中,焦(jiao)罐是貫穿整個熄(xi)焦(jiao)生產過程的重要設備,它(ta)用來裝(zhuang)運從碳化室推(tui)出的 1100℃左(zuo)右的紅(hong)焦,通過(guo)牽引裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和(he)提升裝(zhuang)(zhuang)置(zhi),將紅(hong)焦裝(zhuang)(zhuang)入干熄焦爐內(nei)(nei)。目前,國內(nei)(nei)各大(da)鋼廠的焦罐(guan)內(nei)(nei)襯(chen)(chen)均采用合(he)金耐(nai)磨耐(nai)熱襯(chen)(chen)板(ban),而沒有使用耐(nai)火澆注料作為(wei)焦罐(guan)內(nei)(nei)襯(chen)(chen)。柳鋼現有5套干熄焦(jiao)爐,配備(bei)有(you)焦(jiao)罐約20個,其(qi)中圓形焦(jiao)(jiao)罐的紅焦(jiao)(jiao)容量為22t,生產周期為(wei)10min。現有(you)的焦(jiao)罐(guan)主要是由焊接(jie)結構(gou)骨架與合(he)金襯板(ban)(ban)構(gou)成,襯板(ban)(ban)的作用(yong)主要是封閉焦(jiao)炭和保護焦(jiao)罐(guan)結構(gou)不被燒壞(huai)。但由于(yu)焦(jiao)罐(guan)襯板(ban)(ban)長(chang)期(qi)接(jie)觸(chu)1100℃左右的紅焦(jiao),高導熱的合(he)金襯板造成了極大的紅焦(jiao)熱損失。
而且合金(jin)(jin)襯板的抗熱(re)震性差,長時間(jian)使用后會(hui)彎曲(qu)、變形(xing)、開裂(lie),導致罐壁(bi)開裂(lie)、漏風,加大紅焦(jiao)(jiao)的燒損,甚至會(hui)出現襯板整塊脫落(luo)隨紅焦(jiao)(jiao)進入干熄焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)內,在(zai)(zai)排焦(jiao)(jiao)過(guo)程中卡堵旋(xuan)轉密封閥,造成(cheng)干熄焦(jiao)(jiao)系(xi)統排焦(jiao)(jiao)困難。另外,在(zai)(zai)干熄焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)系(xi)統出現故障時,紅焦(jiao)(jiao)需要在(zai)(zai)焦(jiao)(jiao)罐內長時間(jian)停(ting)放,合金(jin)(jin)襯板的溫度會(hui)不(bu)斷上(shang)升甚至軟(ruan)化,存在(zai)(zai)安全隱患,有時需要現場工作(zuo)人員對(dui)罐壁(bi)進行淋(lin)水冷(leng)卻(que),急冷(leng)急熱更加劇了襯板的損壞。
因此,綜合合金襯(chen)板焦(jiao)罐存(cun)在(zai)的缺(que)點,并(bing)借鑒耐火澆注(zhu)料(liao)(liao)在(zai)焦(jiao)罐蓋上取(qu)得的良好(hao)效果,探究使用耐火澆注(zhu)料(liao)(liao)作(zuo)為新型焦(jiao)罐的內襯(chen)材料(liao)(liao)。
1 焦(jiao)罐(guan)內襯用耐(nai)火澆注料的選(xuan)擇與分析
由于將焦(jiao)罐(guan)提升到干熄焦(jiao)爐頂的提升裝置有(you)限重要求,經計算,焦(jiao)罐(guan)的耐火(huo)澆(jiao)注料(liao)內(nei)襯質量必(bi)須控制在10t左右(you),因(yin)此,該(gai)耐火(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao)的一個重(zhong)要指標(biao)就是體積(ji)密度。另外,為了(le)減少紅焦(jiao)的顯熱(re)損(sun)失(shi),保護焦(jiao)罐(guan)(guan)罐(guan)(guan)殼及其周(zhou)邊構件,耐火(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao)還要有(you)(you)較低(di)的熱(re)導率。由于焦(jiao)罐(guan)(guan)在旋轉接焦(jiao)時(shi),紅焦(jiao)與焦(jiao)罐(guan)(guan)壁沖擊或摩擦,造成焦(jiao)罐(guan)(guan)壁易受磨(mo)損(sun),所以,耐火(huo)澆(jiao)注(zhu)料(liao)的耐磨(mo)性要好。焦(jiao)罐(guan)(guan)的下錐段承受了(le)焦(jiao)炭(tan)大部分的重(zhong)力,因(yin)此,也要有(you)(you)較高(gao)的耐壓強度。
綜上(shang)所述(shu),選擇高強(qiang)莫(mo)來石輕質澆注料和(he)高強(qiang)輕質澆注料這兩種(zhong)材料作為(wei)試驗材料,分別用在新型試驗焦罐的不同部位,探究(jiu)其使(shi)用效果。
2 新型焦罐及其內(nei)襯耐(nai)火澆注料的設計
由于(yu)焦罐(guan)內(nei)襯(chen)改用了(le)耐火澆注(zhu)料(liao),需要將合金(jin)襯(chen)板(ban)改為整(zheng)體(ti)的筒(tong)體(ti)結構(gou),為保證澆注(zhu)料(liao)的整(zheng)體(ti)穩定性,避免澆注(zhu)料(liao)出(chu)現(xian)大面積剝落的現(xian)象,在焦罐(guan)筒(tong)體(ti)內(nei)壁上每(mei)隔200mm焊接(jie)一個80mm高的V型錨固釘。然后(hou)經過(guo)支模、加水攪拌、振動成型、拆模等一系列施工(gong)流程,再(zai)通過(guo)自(zi)然養護和烘干后(hou)即可上線投入生產(chan)使用。
3保溫效果和整體強(qiang)度與耐磨性
焦罐(guan)(guan)自投(tou)入使(shi)用后發現;舊罐(guan)(guan)在投(tou)入使(shi)用96h后,焦罐溫度上升到了最高達500℃,而新(xin)罐在(zai)投入使用7h后罐壁穩(wen)定在(zai)了150℃左(zuo)右,后續的(de)(de)使用也(ye)基本穩定在(zai)(zai)這個溫(wen)(wen)度(du)。耐火澆(jiao)(jiao)注(zhu)料(liao)的(de)(de)保(bao)溫(wen)(wen)效(xiao)果十分(fen)顯著,極大地減少(shao)了(le)(le)紅焦(jiao)(jiao)的(de)(de)熱(re)(re)損失以及高溫(wen)(wen)對(dui)罐體及其周(zhou)圍構件的(de)(de)損傷,而(er)且(qie)收回(hui)的(de)(de)這部分(fen)熱(re)(re)量不(bu)僅(jin)提(ti)高了(le)(le)熱(re)(re)回(hui)收率,還可(ke)以提(ti)高干熄焦(jiao)(jiao)爐的(de)(de)蒸汽量和(he)發(fa)電量。另外,由于(yu)耐火澆(jiao)(jiao)注(zhu)料(liao)的(de)(de)低熱(re)(re)導率,可(ke)以保(bao)證紅焦(jiao)(jiao)在(zai)(zai)焦(jiao)(jiao)罐內長時間(jian)停放而(er)不(bu)致(zhi)于(yu)使焦(jiao)(jiao)罐溫(wen)(wen)度(du)急劇上(shang)升,軟化鋼(gang)殼,從而(er)保(bao)護了(le)(le)焦(jiao)(jiao)罐,消除了(le)(le)安(an)全隱(yin)患,并(bing)且(qie)經過長時間(jian)的(de)(de)觀(guan)察也(ye)并(bing)未(wei)發(fa)現(xian)澆(jiao)(jiao)注(zhu)料(liao)有(you)剝落(luo)的(de)(de)現(xian)象,有(you)錨固(gu)件加固(gu)的(de)(de)澆(jiao)(jiao)注(zhu)料(liao)內襯使其具有(you)良好的(de)(de)整(zheng)體性,避(bi)免了(le)(le)大塊澆(jiao)(jiao)注(zhu)料(liao)脫落(luo)。