CN101250414A - 一种干熄炉斜道区修复方法 - Google Patents

一种干熄炉斜道区修复方法 Download PDF

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一种干熄炉斜道区修复方法，属焦化技术领域，用于解决干熄炉斜道区易损坏、修复难的问题。所用修补耐材为莫来石－碳化硅自流浇注料，自流浇注料重量配比为：骨料6～7、基质3～4、不锈钢耐热纤维0.1～0.3，其中骨料部分按下述重量单位配比：电熔刚玉45～60、高纯低铁合成莫来石10～20、特级碳化硅8～15，基质部分按重量单位由下述原料组成：高纯硅微粉4～8、碳化硅超细粉2～6、高纯铝酸盐3～5、活性α－Al2O3 6～10。选配的耐火材料弥补了普通耐材中温强度下降的缺陷，在施工方法上采用利用耐热钢筋做加强筋、对残衬表面啮合结构处理、采用模具三面环绕支撑柱等方法，使浇注的修补衬和残衬牢固的相互啮合在一起，进一步提高整体的结构稳定性。

Description

一种干熄炉斜道区修复方法
技术领域
本发明涉及一种用于干熄炉斜道区修复的工艺方法，属焦化技术领域。
背景技术
干熄焦是采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法，干熄焦在干熄炉中进行。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出。经过斜道区从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦锅炉进行换热，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉。斜道区的砖逐层悬挑，承托上部砌体的荷重，并逐层改变气体流通通道的尺寸。一方面，运行过程中该区域温度频繁波动，长期使用温度在200～1000℃反复循环，在冷却气流和焦炭尘粒激烈冲刷下，及原砖质量缺陷，热震稳定性不够等因素作用，巨大的热冲击导致砖的剥落损毁；另一方面干熄焦室整体的不均匀沉降以及施工过程中的中心和水平误差所带来斜道支撑柱的受力不均，排焦不均造成冷却气分布不均，环气道耐材沿炉周方向炉温不均，局部支撑柱损坏加剧，砌体容易损坏且损坏后极难更换。目前，支撑柱常规的修补方法是砌砖镶嵌修补，这种方法工程量大，砌体整体性差，费时费料，成本高。使用一段时间后还会出现同样的剥落掉砖现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种修补效果好，工艺简单快捷的干熄炉斜道区修复方法。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的：
一种干熄炉斜道区修复方法，其特别之处是：所用修补耐材为莫来石-碳化硅自流浇注料，所述自流浇注料按重量单位配比如下：骨料6～7、基质3～4、不锈钢耐热纤维0.1～0.3，其中骨料部分按重量单位由下述原料组成：电熔刚玉45～60、高纯低铁合成莫来石10～20、特级碳化硅8～15，基质部分按重量单位由下述原料组成：高纯硅微粉4～8、碳化硅超细粉2～6、高纯铝酸盐3～5、活性α-Al2O3 6～10。
上述干熄炉斜道区修复方法，它包括如下步骤：
a.残衬表面处理：清除修补处残衬表面浮尘和松动的残砖，通过锯割方式切除部分残衬，使残衬处形成凹凸链扣结构；
b.设置加强筋：在残衬上钻孔，直径稍大于加强筋直径，深度100mm，加强筋为Y形，由耐热钢筋制成，在其单枝端涂抹高温粘结剂插入残衬，加强筋安装纵向间距250mm～300mm，横向间距80mm～100mm加强筋插入深度100mm、伸出长度80mm、加强筋直径8mm；
c.安装浇注模具：浇注模具以三面环绕支撑柱方式安装；
d.耐材浇注：按照配比称取耐火材料，加水5.5％，加高效减水剂3～4.5％，混配均匀，浇注，浇注完成24小时后脱模。
上述用于干熄炉斜道区修复的方法，所述高纯低铁合成莫来石中Al2O3含量≥70％、Fe2O3含量≤0.3％，所述特级碳化硅中SiC含量≥97％，所述骨料粒径＞0mm、≤5mm部分占质量百分比不小于65％，所述基质材料为180～220目。
本发明根据干熄炉斜道区易损坏、修复难的现状，经反复研究和现场试验，对干熄炉斜道区修复技术进行了创新和改进，该方法具有如下特点：1.从材料宏观结构增强和基质增强两个方面设计了与此匹配的耐火材料，该耐火材料弥补了普通耐材在700～1200℃下中温强度下降的缺陷，且具有良好的体积稳定性，从而保证了以该耐材浇注料形成的修补部分具有良好的热震稳定性。2.通过骨料和基质部分颗粒级配的优化，使得自流修补材料具有优异的流动性能，以保证良好的施工性能。3.在浇筑施工方法上采用利用耐热钢筋做加强筋、对残衬表面啮合结构处理、采用模具三面环绕支撑柱等方法，使浇注的修补衬和残衬牢固的相互啮合在一起，进一步提高整体的结构稳定性。本发明方法与原有干熄炉斜道区修补方法相比，施工期约缩短为原工期的三分之一；修复后可将大修炉龄提高至原修复方法的一倍以上，即干熄炉使用寿命可达到两年。
附图说明
图1是干熄炉示意图；
图2是加强筋安装示意图；
图3是加强筋示意图；
图4是浇注模具示意图。
图中标号表示如下：1.斜道修复区；2.加强筋；2-1.加强筋单枝端；3.浇注模具。
具体实施方式
本发明经反复试验和研究，首先明确耐火材料的选配，从材料宏观结构增强和基质增强两个方面设计了与此匹配的耐火材料：莫来石-碳化硅自流浇注料。所述自流浇注料按重量单位配比如下：骨料6～7、基质3～4、不锈钢耐热纤维0.1～0.3。骨料部分按重量单位由下述原料组成：电熔刚玉45～60、高纯低铁合成莫来石10～20、特级碳化硅8～15。基质部分按重量单位由下述原料组成：高纯硅微粉4～8、碳化硅超细粉2～6、高纯铝酸盐3～5、配比曲线呈双峰分布的活性α-Al2O3 6～10。上述原料中，高纯低铁合成莫来石中Al2O3含量≥70％、Fe2O3含量≤0.3％，特级碳化硅中SiC含量≥97％，骨料粒径＞0mm、≤5mm部分占质量百分比不小于65％，基质材料为180～220目。上述配比可使该修补料的中温强度随温度的升高而逐步升高(850℃的强度实测值达150MPa)，弥补了耐火材料在700～1200℃中温强度下降的缺陷；该自流浇注料又具有良好的体积稳定性，1100℃的烧后线变化率保持在±0.02％的范围内，从而保证了以该浇注料形成的修补部分具有良好的热震稳定性；在配料同时添加不锈钢耐热纤维，可使修补部分在巨大温差下也能保证优良的结构稳定性。
以下给出几个自流浇注料配比实施例：
实施例1：按重量单位称取骨料6、基质4、不锈钢耐热纤维0.3。其中骨料部分按重量单位由下述原料组成：电熔刚玉45、高纯低铁合成莫来石20、特级碳化硅15，基质部分按重量单位由下述原料组成：高纯硅微粉4、碳化硅超细粉6、高纯铝酸盐5、活性α-Al2O3 10。
实施例2：按重量单位称取骨料7、基质3、不锈钢耐热纤维0.1。其中骨料部分按重量单位由下述原料组成：电熔刚玉60、高纯低铁合成莫来石10、特级碳化硅8，基质部分按重量单位由下述原料组成：高纯硅微粉8、碳化硅超细粉2、高纯铝酸盐3、活性α-Al2O3 6。
实施例3：按重量单位称取骨料6.5、基质3.5、不锈钢耐热纤维0.2。其中骨料部分按重量单位由下述原料组成：电熔刚玉55、高纯低铁合成莫来石15、特级碳化硅10，基质部分按重量单位由下述原料组成：高纯硅微粉6、碳化硅超细粉5、高纯铝酸盐4、活性α-Al2O3 8。
为保证了该自流浇注料良好的施工性能，混配时，加水量5.5％，加高效减水剂3～4.5％，流动度达180％。该自流修补料的具体理化指标如表1-1所示。
               表1-1莫来石-碳化硅浇注料质量检验结果
Figure S2008100547535D00041
干熄炉示意图如图1所示，对斜道修复区1的支撑柱进行修补时，为了保证修补浇筑料部分和原有残衬有良好的结构稳定性，浇筑前对先残衬进行了预处理：清除残衬表面浮尘和松动的残砖，通过锯割方式切除部分残衬，使残衬处形成凹凸链扣结构，如图2所示，这样可以使浇注的修补衬和残衬相互啮合在一起，提高了整体的结构稳定性。然后在残衬上钻孔，直径稍大于加强筋直径，深度100mm，利用耐热钢筋(1100℃下的抗拉强度须≥100MPa)做成Y形加强筋，如图3所示。在加强筋单枝端2-1处涂抹上高温粘结剂(1200℃下粘结强度≥50MPa)插入残衬端，如图2所示，插入深度100mm、伸出长度80mm、加强筋的直径8mm，以使加强筋在工作温度下与原有残衬很好结合在一起，这样才能保证修补衬与残衬能很好的连接在一起；加强筋安装纵向间距250mm-300mm，横向间距80mm-100mm。参看图4，浇注模具3采用10mm厚的木模，三面环绕支撑柱安装，根据浇筑料工艺参数养护，常温养护不少于24小时。浇注完成24小时后脱模。

Claims (3)

1.一种干熄炉斜道区修复方法，其特征在于：所用修补耐材为莫来石一碳化硅自流浇注料，所述自流浇注料按重量单位配比如下：骨料6～7、基质3～4、不锈钢耐热纤维0.1～0.3，其中骨料部分按重量单位由下述原料组成：电熔刚玉45～60、高纯低铁合成莫来石10～20、特级碳化硅8～15，基质部分按重量单位由下述原料组成：高纯硅微粉4～8、碳化硅超细粉2～6、高纯铝酸盐3～5、活性α-Al2O3 6～10。
2.根据权利要求1所述的干熄炉斜道区修复方法，其特征在于：它包括如下步骤：
a.残衬表面处理：清除修补处残衬表面浮尘和松动的残砖，通过锯割方式切除部分残衬，使残衬处形成凹凸链扣结构；
b.设置加强筋：加强筋(2)为Y形，由耐热钢筋制成，在其单枝端(2-1)处涂抹高温粘结剂插入残衬，加强筋安装纵向间距250mm～300mm，横向间距80mm～100mm加强筋插入深度100mm、伸出长度80mm、加强筋直径8mm；
c.安装浇注模具：浇注模具(3)以三面环绕支撑柱方式安装；
d.耐材浇注：按照配比称取耐火材料，加水5.5％，加高效减水剂3～4.5％，混配均匀，浇注，浇注完成24小时后脱模。
3.根据权利要求1或2所述的用于干熄炉斜道区修复的方法，其特征在于：所述高纯低铁合成莫来石中Al2O3含量≥70％、Fe2O3含量≤0.3％，所述特级碳化硅中SiC含量≥97％，所述骨料粒径＞0mm、≤5mm部分占质量百分比不小于65％，所述基质材料为180～220目。
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