干熄焦伸縮節(jié)澆注料結(jié)構(gòu)改為耐火磚結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
作者：佚名發(fā)布時(shí)間：1970-01-01
譚春華 任社安（上海五冶工業(yè)爐窯技術(shù)開發(fā)分公司，上海201900）
在干熄焦裝置中，焦?fàn)t推出的約1000℃焦炭用氮?dú)庋h(huán)冷卻至250℃左右后，從下錐斗排出焦罐。循環(huán)氮?dú)饨?jīng)室式除塵器除塵，并用廢熱鍋爐回收熱量發(fā)生蒸汽，再經(jīng)二次旋風(fēng)器再次除塵后由鼓風(fēng)機(jī)送入熄焦室循環(huán)使用。
干熄焦裝置的耐火材料因長期受高溫、強(qiáng)氣流、焦炭的摩擦等影響，嚴(yán)重被浸蝕和沖刷。一次室式除塵器和干熄爐、鍋爐連接的兩個(gè)伸縮節(jié)耐火材料的損壞特別嚴(yán)重，是干熄焦生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)。圖1 示出了某鋼廠干熄焦一次除塵器伸縮節(jié)弧形拱頂燒穿情況。
圖1 干熄焦一次除塵器伸縮節(jié)弧形拱頂燒穿情況
伸縮節(jié)習(xí)慣上也叫膨脹節(jié)或補(bǔ)償器。由構(gòu)成其工作主體的波紋管和端管、支架、法蘭、導(dǎo)管等附件組成。屬于補(bǔ)償元件。利用主體波紋管的有效伸縮變形以吸收管線、導(dǎo)管、容器等因熱脹冷縮等原因而產(chǎn)生的尺寸變化，或補(bǔ)償管線、導(dǎo)管、容器等的軸向、橫向和角向位移。也可用于降噪減振。伸縮節(jié)有明顯的優(yōu)點(diǎn)，波紋膨脹節(jié)占地面積小、密封性能好，不易泄漏、補(bǔ)償能力大。但伸縮節(jié)的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中，只對(duì)耐壓能力、位移引起的應(yīng)力、疲勞壽命、剛度和穩(wěn)定性等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和校核，而對(duì)伸縮節(jié)保溫層的涉及面偏少。高溫環(huán)境下運(yùn)行的伸縮節(jié)保溫層一旦被破壞，就會(huì)損壞整個(gè)伸縮節(jié)。分析表明，伸縮節(jié)側(cè)墻和弧形頂部容易被燒穿和澆注料脫落的原因有以下幾點(diǎn)。
（1）弧形頂部的澆注料結(jié)構(gòu)可分為工作層和隔熱層，工作層為高鋁澆注料，厚100mm，隔熱層用隔熱輕質(zhì)澆注料，厚308mm。一次除塵器同一區(qū)域的工作層莫來石磚的厚度是406mm。伸縮節(jié)耐火材料的工作層厚度不夠。
（2）在施工過程中，澆注料施工較耐火磚施工更講究細(xì)節(jié)，再加上施工工期短，伸縮節(jié)澆注料的澆注養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠就開始吊裝，或者吊裝方法不夠科學(xué)合理，使?jié)沧⒘显诘跹b過程中遭到破壞。
（3）生產(chǎn)過程中因經(jīng)常停爐而產(chǎn)生急冷急熱，這會(huì)對(duì)澆注料內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生頻繁的收縮變化；還有因鍋爐經(jīng)常爆管而產(chǎn)生超標(biāo)的水蒸汽，循環(huán)到伸縮節(jié)處就會(huì)造成澆注料的損壞。
（4）伸縮節(jié)兩邊膨脹縫耐火填充物的填塞不密實(shí)。干熄爐生產(chǎn)時(shí)內(nèi)部有一定的負(fù)壓，對(duì)于膨脹縫內(nèi)填充物有吸附力，當(dāng)膨脹縫內(nèi)的填充物被吸附后，干熄爐的壓力和高溫直接和伸縮節(jié)的金屬部分和保溫層接觸，這樣金屬部分易燒壞，伸縮節(jié)保溫層的澆注料也被燒掉，鉚固件被直接和高溫接觸，產(chǎn)生變形后破壞工作層的澆注料。工作層和保溫層的澆注料破壞后，伸縮節(jié)的金屬易燒穿燒壞，甚至損壞整個(gè)伸縮節(jié)。
由于更換新伸縮節(jié)的費(fèi)用高和施工時(shí)間長，且使用效果不理想。為了減少費(fèi)用和縮短施工時(shí)間，我們對(duì)伸縮節(jié)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改變，伸縮節(jié)的下部結(jié)構(gòu)和兩側(cè)面的金屬外殼不變，將澆注料改為耐火磚結(jié)構(gòu)，圖2為改變后耐火材料的結(jié)構(gòu)圖。
圖2 改變耐火材料后的伸縮節(jié)結(jié)構(gòu)圖
圖3 伸縮節(jié)拱頂耐火磚的結(jié)構(gòu)
如圖3 所示，將伸縮節(jié)弧形拱頂部分的金屬外殼全部割除，由原澆注料結(jié)構(gòu)變成和一次除塵器頂部的耐火材料相同的結(jié)構(gòu)。首先把伸縮節(jié)的弧形拱頂外殼及附近的鋼板割掉。保證耐火磚的工作層和保溫層砌筑尺寸。砌筑時(shí)，側(cè)墻按伸縮節(jié)側(cè)墻斷面的變化用N53的粘土磚和高鋁質(zhì)輕質(zhì)磚砌筑，拱頂按一次除塵器拱頂耐火材料圖，用型號(hào)QAM-D807莫來石耐火磚和高鋁質(zhì)輕質(zhì)磚砌筑。原伸縮節(jié)伸縮位移為80mm，安裝位置兩邊各設(shè)計(jì)10mm的膨脹縫，膨脹縫和伸縮位移總的寬度變?yōu)?00mm。根據(jù)干熄爐生產(chǎn)后膨脹系數(shù)變小的特點(diǎn)，現(xiàn)把側(cè)墻和拱頂伸縮節(jié)伸縮位移和膨脹縫均改為在兩邊各留設(shè)45mm，膨脹縫和伸縮位移總的寬度變?yōu)?0mm。砌筑完后的效果見照片圖（圖4）。
圖4 伸縮節(jié)弧形拱頂砌筑完的效果
拱頂砌筑完之后，在拱頂上部回填保溫顆粒，伸縮節(jié)的保護(hù)套是用拱頂上部的焊接鋼板密封。焊接鋼板時(shí)，為了保證能自由膨脹和收縮，只焊接鋼板的一邊。干熄爐生產(chǎn)有負(fù)壓，對(duì)膨脹縫內(nèi)的填充物有抽吸作用，故要求填充物為工作溫度為1260℃、體積密度為220kg/m3 的陶瓷纖維毯。砌筑時(shí)，把砌筑尺寸計(jì)算好，先鋪設(shè)兩邊膨脹縫內(nèi)陶瓷纖維毯，然后砌筑莫來石磚，使陶瓷纖維毯的壓縮比超過50%，達(dá)到膨脹縫內(nèi)填充物密實(shí)。伸縮節(jié)砌筑完后，在膨脹縫的工作面內(nèi)，采用三根直徑20 mm的陶瓷纖維繩紐結(jié)沾粘土火泥打入，在膨脹縫的上面用耐火磚砌筑壓縫，保證膨脹節(jié)的嚴(yán)密性。伸縮節(jié)按上述方法改造后，干熄爐重新生產(chǎn)，生產(chǎn)運(yùn)行情況良好。
