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氧化铝焙烧炉用不定形耐火材料及炉衬施工技术介绍

编辑:耐火砖   浏览:   时间:2021-10-11

氧化铝焙烧炉是一种用于烘焙氢氧化铝的专用设备,其工艺和自动化水平非常高。烘焙过程在高温炉体的工作温度下约为1200℃。在高速条件下完成。同时,由于氧化铝材料硬度高,流动性好,对氧化铝产品的质量有严格的要求。内衬材料中任何杂质的混合直接影响产品的性能。因此,耐火材料满足以下条件,耐高温、耐磨、强度高、热稳定性好、整体性好、密封性强。
 
 
氧化铝焙烧炉内衬设计和选材中存在哪些问题?
(1)炉体表面温度高,系统热损失大,能耗高,工作环境恶化;
(2)产品中杂质二氧化硅增值较大的原因之一是耐火材料耐磨性差,表面开裂脱落;
(3)系统中,特别是旋风进口和炉体锥部,裂纹较多,主要是由于结构设计不足和材料热膨胀不均匀造成的;
(4)系统中耐火材料预留的膨胀缝较多,膨胀缝处选用的材料在高温和风吹后脱落,造成材料穿帮;
(5)部分炉顶采用刚性F型吊砖悬挂,侧壁刚性锚固砖与锚固件结合。由于炉衬结构的力学问题,尤其是加热不均匀、炉衬力学结构变化时,爆砖严重。浇注料脱落;
(6)在第四级冷却旋风和级预热旋风中,由于温度低,没有设计内衬,而是以外保温的形式减少散热,旋风筒磨损严重,影响使用寿命;
(7)局部砖松动脱落时不易修复;
因此,开发高性能新型浇注料和合理的炉衬结构,辅以合理的烘烤技术,是减少烘烤炉衬损坏、降低能耗、引进大型烘烤炉衬技术的关键。
 
炉衬结构设置
针对高温引起的系统损失和常见裂纹、膨胀材料脱落、结构不合理等常见问题,耐火材料炉衬结构设计采取以下措施:
(1)GSC炉衬结构设计和旋风冷却器CO.CO2.C03.主焙烧炉P04.热风分离旋风筒P03.旋风预热器PO2.F砖刚性吊装设计的上升管斜顶和炉体顶部为柔性非金属吊装砖加浇注料,保持炉顶稳定,PO3烟道部分由高温骨架加固。
(2)炉体侧壁刚性止推锚固砖改为耐热合金锚固件,侧壁固定锚固力为拉力,以适应炉壁热膨胀力的变化方向。
(3)炉体所有结构层应询问松弛部位和临界情况。转折加固炉衬的耐热合金锚固件。
(4)炉体所有耐磨炉衬的下料管和锚固件稳定系统运行;主焙烧炉P04和热风分离器PO3过渡带采用柔性组合炉衬,适应炉体刚性结构产生的巨大撕裂力。旋风冷却器CO.旋风预热器等核心分离器中心筒与边缘连接,采用柔性加固梁稳定中心筒。
(5)旋风冷却器CO.C02.C03.主烘烤炉.热风预热器P02.分离预热器P02.下降体采用耐热钢作为锚固件的纵横箍梁进行加固,并浇注洛华系列LH11500耐酸(碱)腐蚀耐磨耐火浇注料,锥体配有检修孔。
(6)所有GSC炉衬施工均为柔性保温+刚性保温+工作衬结构的多层复合结构,解决了进口窑炉Al-Si纤维水化的常见问题;所有刚性纤维毡周围框架大于1cm预补偿膨胀都用隐性柔性膨胀代替。膨胀间隙根据耐火材料的性性质计算,以防止炉衬运输后沿膨胀缝剥落。
(7)根据各种材料的收缩特性和外部设备钢壳的结构特性设置预留膨胀缝,避免炉体的贯穿缝。
以上结构辅以适当改变耐火材料某些位置的品种和特性,使其完成良好的过渡。
 
氧化铝焙烧炉的耐火材料有哪些
由于悬浮焙烧炉煅烧温度不高,内部主要砌筑粘土砖。具体部位及砌筑耐火材料如下:
1.工作层124mm粘土砖,局部高铝砖,外层124mm硅藻土砖;
2.124mm粘土砖、124mm硅藻土砖、60mm钙硅板由内向外依次砌筑;
3.C-C级冷却旋风器工作层砌筑124mm粘土砖,局部高铝砖,外层轻硅藻土砖124mm;
4.124mm粘土砖、60mm硅藻土砖依次在气体管道内砌筑;
5.各级下料管内层60mm浇注料,外层25mm钙硅板。局部旋风器、焙烧器和气体管道也使用浇注料。350t/d悬浮窑砌筑用耐火材料重量约500t。
 
炉衬施工技术。
开发GSC炉衬特殊锚固件。
根据流态烘焙炉各部件的结构支撑特点,计算设置炉壁各部件的参数,然后设计制造不同规格、尺寸、形状的不锈钢圆钢锚固件,由锚固件与炉壳的牵引力、钢锚本身与炉壁之间的热膨胀差牵制。破坏和消除炉壁在某个方向的破坏性撕裂力。
(2)预留膨胀缝。
采用合理的膨胀缝预留方法(重力负荷膨胀缝、柔性膨胀缝、结构膨胀缝),使施工中故意预留的膨胀缝随整体施工变成隐形缝或半缝,使炉衬成为整体结构,炉衬从分块设置到整体设置,降低炉衬对炉壳的散热,大大提高炉墙的强度和稳定性。该技术使工业窑炉衬整体浇筑节能3%~5%,侧壁炉衬使用寿命翻倍以上。
(3)水平。垂直加固箍梁的布置。
新的结构设计简体采用纵横加固箍梁,骨架采用耐热不锈钢锚固件。注意将与炉顶连接的箍梁与40mm厚的Al-Si纤维毡隔开。
(4)固定上升烟道。
保持箍梁施工的完整性,稳定炉顶,拆除炉顶和旋风筒侧墙,解决机械支撑的分布,适应高温和超高炉体的固有振荡,预留适当的膨胀,消除施工过程中的边界应力。
(5)炉顶采用分立式非金属柔性吊模浇筑工作层重质浇注料,轻质材料(砖)浇筑或砌筑敷设保温层形成复合炉顶。
设置P03.P04等设备之间的膨胀节部件。
由于P03与PO4高温工艺操作条件与烟道连接之间没有缓冲结构,设置膨胀节部件,防止撕裂。施工过程中,应根据新设计进行组合炉衬,以确保炉衬能够在大范围内移动,使连接部件保持一定的灵活性,延长炉衬的使用寿命。

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