干熄焦伸缩节浇注料结构改为耐火砖结构的施工技术
作者：佚名发布时间：1970-01-01
谭春华 任社安（上海五冶工业炉窑技术开发分公司，上海201900）
在干熄焦装置中，焦炉推出的约1000℃焦炭用氮气循环冷却至250℃左右后，从下锥斗排出焦罐。循环氮气经室式除尘器除尘，并用废热锅炉回收热量发生蒸汽，再经二次旋风器再次除尘后由鼓风机送入熄焦室循环使用。
干熄焦装置的耐火材料因长期受高温、强气流、焦炭的摩擦等影响，严重被浸蚀和冲刷。一次室式除尘器和干熄炉、锅炉连接的两个伸缩节耐火材料的损坏特别严重，是干熄焦生产的薄弱环节。图1 示出了某钢厂干熄焦一次除尘器伸缩节弧形拱顶烧穿情况。
图1 干熄焦一次除尘器伸缩节弧形拱顶烧穿情况
伸缩节习惯上也叫膨胀节或补偿器。由构成其工作主体的波纹管和端管、支架、法兰、导管等附件组成。属于补偿元件。利用主体波纹管的有效伸缩变形以吸收管线、导管、容器等因热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。伸缩节有明显的优点，波纹膨胀节占地面积小、密封性能好，不易泄漏、补偿能力大。但伸缩节的设计非常复杂，在现在的设计中，只对耐压能力、位移引起的应力、疲劳寿命、刚度和稳定性等参数进行计算和校核，而对伸缩节保温层的涉及面偏少。高温环境下运行的伸缩节保温层一旦被破坏，就会损坏整个伸缩节。分析表明，伸缩节侧墙和弧形顶部容易被烧穿和浇注料脱落的原因有以下几点。
（1）弧形顶部的浇注料结构可分为工作层和隔热层，工作层为高铝浇注料，厚100mm，隔热层用隔热轻质浇注料，厚308mm。一次除尘器同一区域的工作层莫来石砖的厚度是406mm。伸缩节耐火材料的工作层厚度不够。
（2）在施工过程中，浇注料施工较耐火砖施工更讲究细节，再加上施工工期短，伸缩节浇注料的浇注养护时间不够就开始吊装，或者吊装方法不够科学合理，使浇注料在吊装过程中遭到破坏。
（3）生产过程中因经常停炉而产生急冷急热，这会对浇注料内部结构产生频繁的收缩变化；还有因锅炉经常爆管而产生超标的水蒸汽，循环到伸缩节处就会造成浇注料的损坏。
（4）伸缩节两边膨胀缝耐火填充物的填塞不密实。干熄炉生产时内部有一定的负压，对于膨胀缝内填充物有吸附力，当膨胀缝内的填充物被吸附后，干熄炉的压力和高温直接和伸缩节的金属部分和保温层接触，这样金属部分易烧坏，伸缩节保温层的浇注料也被烧掉，铆固件被直接和高温接触，产生变形后破坏工作层的浇注料。工作层和保温层的浇注料破坏后，伸缩节的金属易烧穿烧坏，甚至损坏整个伸缩节。
由于更换新伸缩节的费用高和施工时间长，且使用效果不理想。为了减少费用和缩短施工时间，我们对伸缩节的结构进行了改变，伸缩节的下部结构和两侧面的金属外壳不变，将浇注料改为耐火砖结构，图2为改变后耐火材料的结构图。
图2 改变耐火材料后的伸缩节结构图
图3 伸缩节拱顶耐火砖的结构
如图3 所示，将伸缩节弧形拱顶部分的金属外壳全部割除，由原浇注料结构变成和一次除尘器顶部的耐火材料相同的结构。首先把伸缩节的弧形拱顶外壳及附近的钢板割掉。保证耐火砖的工作层和保温层砌筑尺寸。砌筑时，侧墙按伸缩节侧墙断面的变化用N53的粘土砖和高铝质轻质砖砌筑，拱顶按一次除尘器拱顶耐火材料图，用型号QAM-D807莫来石耐火砖和高铝质轻质砖砌筑。原伸缩节伸缩位移为80mm，安装位置两边各设计10mm的膨胀缝，膨胀缝和伸缩位移总的宽度变为100mm。根据干熄炉生产后膨胀系数变小的特点，现把侧墙和拱顶伸缩节伸缩位移和膨胀缝均改为在两边各留设45mm，膨胀缝和伸缩位移总的宽度变为90mm。砌筑完后的效果见照片图（图4）。
图4 伸缩节弧形拱顶砌筑完的效果
拱顶砌筑完之后，在拱顶上部回填保温颗粒，伸缩节的保护套是用拱顶上部的焊接钢板密封。焊接钢板时，为了保证能自由膨胀和收缩，只焊接钢板的一边。干熄炉生产有负压，对膨胀缝内的填充物有抽吸作用，故要求填充物为工作温度为1260℃、体积密度为220kg/m3 的陶瓷纤维毯。砌筑时，把砌筑尺寸计算好，先铺设两边膨胀缝内陶瓷纤维毯，然后砌筑莫来石砖，使陶瓷纤维毯的压缩比超过50%，达到膨胀缝内填充物密实。伸缩节砌筑完后，在膨胀缝的工作面内，采用三根直径20 mm的陶瓷纤维绳纽结沾粘土火泥打入，在膨胀缝的上面用耐火砖砌筑压缝，保证膨胀节的严密性。伸缩节按上述方法改造后，干熄炉重新生产，生产运行情况良好。
