CN1017442B - 焦炉炉门陶瓷空心衬塞 - Google Patents

Abstract

本发明提出焦炉炉门用陶瓷空心衬塞，该陶瓷空心衬塞用垫制造，它的两个侧面用耐火材料进行喷浆。

Description

本发明涉及一种焦炉炭化室门衬塞，该焦灰炭化室门有一个沿纵向延伸和可接触气态焦化产物的集气室，这种衬塞是空心结构的，在其长度上分布有若干个开口，这些开口位于朝向炉室的面上。

通常焦炉炉门装有由耐火材料制成的衬塞，炉门大约伸进焦炉炭化室400mm，按此方式炉门防止热损失和铁制炉门配件，例如焦化室框，炉墙保护板和炉门体的不允许的温度升高。此外炉门体装有刀口，以此实现铁对铁自密封，使所产生的气态蒸汽态焦化产物不能向外散发到大气中。

这种已知的耐火衬塞重量大并且需要相应的固定操作的炉门体和炉门提升机构。

传统衬塞的另一个问题是受蒸汽态和气态焦化产物的影响。在结焦过程中，在焦煤上方的自由空间形成的蒸汽态和气态焦化产物被收集在一水平的集气室中并经过一根立管从焦炉中排出。在整个炉装料区域都生成蒸汽态和气态焦化产物。下部产生的气体必须经过结焦煤向上流动。因此应注意，在焦炉炭化室下部已形成高气压，因为所形成的气体必须克服煤料阻力，以便到达水平集气室，尤其是在焦化过程初期所形成的过高气压压向炉门使气体逸出到大气中。这意味着焦化产物的损失和不希望的辐射。

因此过去就提议，为了避免上述缺点，使用了箱形的并由高的热钢构成的炉门衬塞，这种钢箱形成一个沿焦炉炉门延伸的并使蒸汽态或气态焦化产物可进入的集气室。

但是在试验中发现，这种钢箱要经受很大的变形。由于这种变形不再能保证在衬塞和焦炉炭化室壁之间有一个使炉门拉出并重新放入的足够间隙。

在炉门衬塞的发展过程中经历了从箱式炉门衬塞到金属炉门护板。这种炉门护板由重迭的耐热钢板构成。各个钢板依靠垫板固定在炉门上。这就带来一个很大的改进，即炉门护板第一次能在实践中使用了。尽管由金属板构成的炉门护板仍然要经受很大的变形。此外，耐热钢板在很大范围内随操作时间的延续而变脆。

为了防止焦炉护板在加热过程中挠曲，允许各片钢板在一端自由膨胀。通过所有板或片沿相同方向的膨胀，主要是向下膨胀，在冷状态下不存在固定的安装尺寸，这就给结构配置带来困难。因此曾建议最下面钢板的膨胀沿相反方向也就是向上膨胀，此外也是为了避免损害焦化室底或炉室框。尽管采取这种措施至今仍不能完全防止挠曲。对此其中还有一个原因，由于在护板和护墙之间存在一个必要的间隙，在装煤时煤就渗进护板和炉门体间的空隙并能将护板向前压。除此之外，这些煤末完全焦化并且在炉门拉出时导致辐射增加。虽然通过带有炉门侧面导向装置的固定装置在炉门放入时能显著避免炉门对焦炉的两壁有不同的间隙，但是由于钢的热膨胀较大，必须有较大的间距（约20mm）。此外，在这些金属护板中应使用一种高耐热的钢，这种钢是相当昂贵的。

这种钢在炉门拉出时由于空气进入仍然生成大量的氧化铁片。为了消除金属护板的缺点，曾建议使用陶瓷板护板。为了达到足够的机械强度，制出的这种陶瓷护板受结构限制，很厚并只有小尺寸才能够持久，因此，陶瓷护板明显重于金属护板（系数1.5-2.0）。除此之外，一个严重问题表现在陶瓷护板在炉门体上固定和接合。在这里两种不同材料的不同的膨胀系数产生不利的影响。陶瓷护板优先在这种位置产生裂纹，因此它的固定夹板解决了这个问题。

本发明的任务在于消除现有护板结构的缺点，为此本发明重新使用箱形炉门衬塞，箱形炉门衬塞的发展由已解释过的原因而中断了。

对空心衬塞而言本发明用垫代替钢，这种垫是 由耐火材料用喷浆法制成的。普通结构钢垫，例如插入式金属垫或优先选自细晶粒钢的板网垫，或石棉织物或代用网如陶瓷纤维可作为垫使用。这些垫可以制成任意的一种形状，很容易进行弯曲或折弯和弯曲成型。在这些支承垫上喷浆优先在母模中进行。用这种方法与传统的陶瓷板相比，不增加重量就能达到一个较好的衬塞体刚性。接着这种如此已成型的垫进行两侧喷浆。在喷浆的第一个步骤中喷射多孔陶瓷材料，允许支承材料的膨胀大于自身的膨胀。用这种方法防止所喷涂的喷射料在填料温度下无损害地浮在表面。在第二步骤中放入一种细密的隔绝耐火材料，为了改善结网和粘合将这种耐火材料与长纤维材料例如石棉或其代用材料聚集在一起。整个涂层可以在垫的每个面上限定2-3cm的厚度，这能提高衬塞的弹性和降低其断裂趋势。这种很好地粘合在结构钢垫上并且在热状态下与金属支持架相当匹配的耐火喷射料是可利用的。

衬塞体优先制成向上封闭的筐，它可直接夹持在门板上。为了能最大限度地减小焦炉门密封构件上的气压可以形成侧缝隙，在这种情况它的保护部位能大大避免煤的渗入。

如果仍然有少量的煤渗入可通过衬塞向下敞开的型腔带走。为了降低气压一个后相切也是可行的。此外，为了改进炉门体和密封装置的绝热，衬塞的内腔可用陶瓷纤维发泡。这种绝热材料仅稍微提高衬塞的自重，但有突出的绝热作用。按照本发明的这种衬塞护板的结构满足所有工艺要求并有下列主要优点：

1.为了在高温下使用，可用一个带有金属骨架的相应耐火的结构体。

2.该结构体可以制造成各种需要的尺寸，也就是衬塞或炉板仅由一种扇形体构成。

3.该结构体在喷涂前能适合各种几何形状。以这种方式不增加重量就改善弯曲强度。

4.结构体也可构成向下敞开的筐，这样就大大防止煤进入内腔。

5.在炉门和炉门框放入和拉出时用这种结构大大减少损坏。

6.为了降低气压可不成问题地搞上侧面大缝隙。

7.通过一个简单夹紧装置将衬塞直接固定在炉门板上，可取消昂贵而易损坏的垫板。这些垫板为了承受重的陶瓷板必须相应固定。

8.这种结构比目前采用的所有其他解决方案都容易得多，原重量（通常包括所需要的垫板）降低到大约系数为2。

9.这种结构也能无不利作用地在一炼焦炉组的加热期使用。

10.容易维修，不需要屏弃整个结构体。除此之外可毫无问题地通过喷涂新的耐火水泥料短期内就地完成修理。

附图描述了本发明的不同的实施例。

在图1和图2中1表示炉室，2表示炉壁，3表示炉门体。炉门体3有一板桩截面并且是灵活的。这涉及到名为Becker门的一部分，在这种门中，一个以板桩形式的密封部件和一个以型框形式的能量传递部件彼此隔开。这个作为能量传递单元起作用的型框与普通锁紧装置共同起作用。通过多个以等距离运行的所设置的顶紧螺钉炉门体的力在炉门体的密封面范围内传递。

按照图1一个U形横截面的衬塞4与炉门体3共同起作用。这种衬塞4也构成空心体并且是借助于由细晶粒结构钢制成了结构钢垫。这种结构钢垫在实施例中有一种粗3mm的线和一100mm的网眼尺寸的筛网。这个结构钢垫在图1中用虚线示出并以5表示。这个结构钢垫是用耐火水泥经喷浆制成的。喷浆在一个模型中进行。它分两个阶段进行。在第一阶段中将结构钢垫埋置在多孔耐火混凝土中。在第二个阶段中搞上一种密实的耐火混凝土。为了改善结合，这种密实的耐火混凝土装有较长的石棉纤维或陶瓷纤维。

第二个涂层在浸滤带有结构钢垫与和来自母模的多孔耐火混凝土后进行。因此，所得到的第一层多孔耐火混凝土层从两边可进入。这种用喷浆制成的耐火混凝土层在图1中以6表示。

根据图1衬塞4的两侧7和8是向里收缩的，以便在那里形成煤气道。

衬塞4在横截面上有一个U形，自由支脚的端部向外张开，以便借助钢板或隔板9固持在炉门体3上。

根据图1钢板9环绕着炉门体3设置并且支承门密封垫10。用这个门密封垫10门3放置在未单独示出的焦炉室框上。

图2示出一种衬塞15，这种衬塞与衬塞4是 不同的，其侧壁16和17没有向里收缩。再者以18表示的衬塞15的弯头或凸缘借助角钢19固持在炉门体3上。同时该角钢19与未单独示出的焦炉室框一起构成焦炉炉门的密封面。

图3示出一个沿图2的中心线20的剖面，在这个剖面中可以看出，衬塞15的下部和上部是敞开的。上端的开口供进入的焦炉煤气自由排出。下端的开口在卸下炉门时应能使渗进的煤倒出来。

另外在图3中示出壁16和17上的槽21。该槽21供焦炉煤气进入形成一个垂直集气室的衬塞15的内腔的进口。

这些槽21是倾斜分布的。

图4至图9示出具有衬塞25的另一种实施结构。这种衬塞的上端26是封闭的，还有一个后墙27。这种衬塞25与相应的衬塞4和15相比有多层结构，在这里用28表示被包围的垫，用29表示多孔耐火层，用30和31表示两个外端封闭耐火混凝土层。

封闭的后工作面设有开口32和33，供焦炉煤气流出用。此外，后工作面有钩34，利用这些钩衬塞25能挂入用36表示的炉门体的固着的爪中。因此，图6和图7的实施结构不同于图8和图9的实施结构，根据图6侧面钢板37装在固着的爪35上，它防止钩34朝侧面滑动。这个钢板37也可固定在钩34上。

根据图8和图9设置有钢板38。钢板38固定在钩34上并越过固着爪35向外伸出，以便用螺栓39保证悬置的衬塞25的可靠性。

图4至图9的实施结构中的后墙27有绝热作用。它防止炉体不受焦侧的衬塞部分的热辐射。绝热层40属于后墙结构。

Claims (3)

1、焦炉炭化室门用衬塞，该炭化室门有一个沿纵向延伸和可接触气态焦化产物的集气室，该衬塞是空心结构的并在其长度上分布有若干个位于朝向炉室面上的开口，其特征是，这种衬塞由用耐火材料喷浆的垫(5.28)构成，该垫由插入式金属垫或扳网垫和/或细晶粒结构钢或石棉织物或陶瓷织物构成。

2、按权利要求1所述的衬塞，其特征是，一种多层喷浆，该垫（5、28）被由多孔陶瓷材料构成的多孔耐火层围住，而外层由密封耐火层围住。

3、按权利要求1或2所述的衬塞，其特征是，用纤维材料加强泥浆层，而耐火混凝土可作为喷泥浆材料用于密封的外耐火层。

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