CN104591751B - 一种带标识的气化炉下部渣口的制备方法及砌筑方法 - Google Patents
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Abstract
一种带标识的气化炉下部渣口的制备方法及砌筑方法，涉及煤化工用耐火材料技术领域，所述方法具体操作步骤如下：1）备料：所述带标识的气化炉下部渣口的成分按质量百分数包含：粒度分别为5～0mm和240目的电熔氧化铬材料79～90%；粒度为5～2μm的氧化铝微粉材料2～15%；氧化铬绿2～15%；粒度小于180目的镁质材料1～3%；钢纤维及有机纤维的量1～3%；结合剂的量1～5%；通过配料、预混合、混料的操作步骤完成带标识的气化炉下部渣口的制备；本发明通过采用镁质材料与酸性结合剂反应而快速硬化，并在气化炉内温度升高到一定程度时与氧化铬和氧化铝形成尖晶石而提高材料的热震稳定性，且易拆除和更换下部渣口向火面耐火材料。
Description
【技术领域】 本发明属于煤化工用耐火材料技术领域，涉及一种带标识的气化炉下部渣口耐火衬里的制备方法及其砌筑方法。
【背景技术】
公知的，水煤浆加压气化炉渣口向火面耐火材料为铬铝锆砖，采用机压成型，然后由1700℃高温烧成，渣口向火面耐火材料的结构为下部有两到三层耐火砖且内径较大、上部有一到两层耐火砖且内径为较小的喇叭状，渣口上部向火面耐火材料主要作用为承受气化炉内物料的物理冲刷与化学侵蚀，下部主要作用为对渣口上部耐火材料形成结构支撑，同时由于煤渣的粘连附着，渣口下部向火面耐火材料也需要在高温、高压及还原气氛下较好的抗煤渣化学侵蚀性。
因渣口上部耐火砖使用寿命较短，一般为4000小时左右，渣口耐火材料需要频繁的更换，因此更换渣口耐火材料时间的长短制约着气化炉停炉检修的时间长短；渣口下部采用的机压高温烧成的铬铝锆砖，存在拆除及砌筑安装需时较长的问题，同时由于其主要起结构支撑作用，因此渣口下部使用铬铝锆砖存在严重的性能过剩现象；另外，渣口下部托砖板处有激冷水对渣口进行冷却，因此该处无法利用外部热电偶的温度指示来判断残砖的厚度及是否应该停炉更换渣口砖，因而经常造成气化炉内托砖板、激冷环及下降管损坏，增加了设备故障率及检修时间；随着煤化工行业的发展，水煤浆加压气化炉的数量急剧增加，客观上需要更易拆除及更换的渣口下部向火面耐火材料，同时能有效指示更换渣口砖的节点，以利于保护气化设备。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种带标识的气化炉下部渣口的制备方法及砌筑方法，实现了易拆除和更换下部渣口向火面耐火材料，同时通过陶瓷套筒内的指示颜料有效指示更换渣口砖的节点，达到保护了气化设备的目的。
为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种带标识的气化炉下部渣口的制备方法，所述气化炉下部渣口耐火衬里的制备方法具体操作步骤如下：
1）备料：所述带标识的气化炉下部渣口的成分按质量百分数包含：
粒度分别为5～0mm和240目的电熔氧化铬材料：79～90%；
粒度为5～2μm的氧化铝微粉材料：2～15%；
氧化铬绿：2～15%；
粒度小于180目的镁质材料：1～3%；
钢纤维及有机纤维的量：1～3%；
结合剂的量：1～5%；
2）配料：
将上述带标识的气化炉下部渣口的成分按配比称好备用；
3）预混合：
将上一步骤称量好的240目的电熔氧化铬、氧化铝微粉和小于180目的镁质材料，加入震动球磨机机内进行预混合，混合时间为20～30min；
4）混料：
将上一步骤获取的预混合粉料与5～0mm电熔氧化铬、有机纤维倒入混碾机进行混合，直至混合均匀，即完成带标识气化炉下部渣口的制备；
一种带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，所述方法具体包括以下步骤：
1）安装准备：
在渣口托砖板上固定好模具，将指示颜料2从陶瓷套筒4的开口1中装入，所述陶瓷套筒4的底部3为密封结构；
2）搅拌混料：
将制备好的带标识的气化炉下部渣口的混料倒入混碾机，开始混料，边混合边加入钢纤维混合均匀后，加入结合剂搅拌均匀；
3）砌筑：
将上述步骤中获取的搅拌混料从混碾机中加至模具内，使用振动棒将混料振实，并在振动过程中将带有指示颜料2的陶瓷套筒4放入陶瓷套筒放置位置6处，下部渣口7由混料浇注为一层环状，在浇注时，沿环向方向每隔90°放置3mm厚可燃材料，使环状的下部渣口7分为四个区域，在四个区域内的中部分别设有耐热钢结构骨架，浇注后的下部渣口7纵剖面为倒置的直角梯形，在下部渣口7的外径处与其背后的耐火砖8之间设有可燃材料，在下部渣口7的上部设有上层渣口砖1，在下部渣口7与上层渣口砖1之间设有可燃材料；
4）养护：
接上一步骤，砌筑完成后，自然养护30分钟即可脱模，并砌筑上层渣口砖1。
所述的带标识的气化炉下部渣口的制备方法，所述的结合剂为磷酸、磷酸盐或无机酸性结合剂中的一种或几种组合。
所述的带标识的气化炉下部渣口的制备方法，所述的指示颜料为铬绿和活性铝微粉以1:1比例均匀的混合粉。
所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，在砌筑步骤中，所述的钢骨架结构为三个扁平的“几”字形的焊接结构，在钢骨架结构的表面涂抹或缠绕有机保护材料。
所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，在砌筑步骤中，在下部渣口7的外径处与其背后的耐火砖之间设有6mm的可燃材料。
所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，在砌筑步骤中，在下部渣口7与上层渣口砖1之间设有3mm的可燃材料。
所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，在砌筑步骤中，所述陶瓷套筒放置位置6为距上层渣口转1底部50mm，距下部渣口7内径100mm处。
【说明书附图】
图1是本发明陶瓷套筒的纵剖面图；
图2是本发明砌筑完成的下部渣口纵剖面图；
在图中：1、开口；2、指示颜料；3、底部；4、陶瓷套筒；5、上层渣口砖；6、陶瓷套筒放置位置；7、下部渣口；8、耐火砖。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、本发明在气化炉下部渣口的成分中通过采用镁质材料，所述的镁质材料与酸性结合剂反应而快速硬化，并在气化炉内温度升高到一定程度时与氧化铬和氧化铝形成尖晶石而提高材料的热震稳定性；
2、本发明通过在浇注下部渣口时放入的指示颜料在需要更换渣口砖时会随熔渣进入捞渣池，使捞渣池内呈现指示颜料的颜色，有效指示更换渣口砖的节点，达到保护了气化设备；
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例：
本发明带标识的气化炉下部渣口的制备方法，所述气化炉下部渣口耐火衬里的制备方法具体操作步骤如下：
1）备料：所述带标识的气化炉下部渣口的成分按质量百分数包含：
粒度分别为5～0mm和240目的电熔氧化铬材料：79～90%；
粒度为5～2μm的氧化铝微粉材料：2～15%；
氧化铬绿：2～15%；
粒度小于180目的镁质材料：1～3%；
钢纤维及有机纤维的量：1～3%；
结合剂的量：1～5%；
2）配料：
将上述带标识的气化炉下部渣口的成分按配比称好备用；
3）预混合：
将上一步骤称量好的240目的电熔氧化铬、氧化铝微粉和小于180目的镁质材料，加入震动球磨机机内进行预混合，混合时间为20～30min；
4）混料：
将上一步骤获取的预混合粉料与5～0mm电熔氧化铬、有机纤维倒入混碾机进行混合，直至混合均匀，即完成带标识气化炉下部渣口的制备；
一种带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，所述方法具体包括以下步骤：
1）安装准备：
在渣口托砖板上固定好模具，将指示颜料从陶瓷套筒的开口中装入，所述陶瓷套筒的底部为密封结构；
2）搅拌混料：
将制备好的带标识的气化炉下部渣口的混料倒入混碾机，开始混料，边混合边加入钢纤维混合均匀后，加入结合剂搅拌均匀；
3）砌筑：
将上述步骤中获取的搅拌混料从混碾机中加至模具内，使用振动棒将混料振实，并在振动过程中将带有指示颜料的陶瓷套筒放入陶瓷套筒放置位置处，下部渣口由混料浇注为一层环状，在浇注时，沿环向方向每隔90°放置3mm厚可燃材料，使环状的下部渣口分为四个区域，在四个区域内的中部分别设有耐热钢结构骨架，浇注后的下部渣口纵剖面为倒置的直角梯形，在下部渣口的外径处与其背后的耐火砖之间设有可燃材料，在下部渣口的上部设有上层渣口砖，在下部渣口与上层渣口砖之间设有可燃材料；
4）养护：
接上一步骤，砌筑完成后，自然养护30分钟即可脱模，并砌筑上层渣口砖1。
所述的带标识的气化炉下部渣口的制备方法，所述的结合剂为磷酸、磷酸盐或无机酸性结合剂中的一种或几种组合。
所述的带标识的气化炉下部渣口的制备方法，所述的指示颜料为铬绿和活性铝微粉以1:1比例均匀的混合粉。
所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，在砌筑步骤中，所述的钢骨架结构为三个扁平的“几”字形的焊接结构，在钢骨架结构的表面涂抹或缠绕有机保护材料。
所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，在砌筑步骤中，在下部渣口的外径处与其背后的耐火砖之间设有6mm的可燃材料。
所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，在砌筑步骤中，在下部渣口与上层渣口砖之间设有3mm的可燃材料。
所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，在砌筑步骤中，所述陶瓷套筒放置位置为距上层渣口砖底部50mm，距下部渣口内径100mm处。
实施例1
带标识的气化炉下部渣口各成分组成为：
5～0mm电熔氧化铬颗粒65份；
240木电熔氧化铬细粉15份；
氧化铝微粉5份；
铬绿细粉9份；
外加镁质材料1份；
外加钢纤维1份；
外加有机纤维1份；
外加结合剂3份。
带标识的气化炉下部渣口的制备方法为：
1）配料：按照配方要求将各原料称好；
2）预混合：将称量好的240目的电熔氧化铬、氧化铝微粉和小于180目的镁质材料加入震动球磨机机内进行预混合，混合时间为20～30min；
3）混料：将5～0mm电熔氧化铬、有机纤维及预混合的细粉料倒入混碾机进行混合，直至混合均匀。
带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法为：
1、安装准备：在渣口托砖板上固定好模具，将图1中指示颜料2从陶瓷套筒4的开口1中装入，陶瓷套筒4的底部3是封闭的；
2、搅拌混料：
将制备好的带标识的气化炉下部渣口的混料倒入混碾机，开始混料，边混合边加入钢纤维混合均匀后，加入结合剂搅拌均匀
3、砌筑：将混好的料从混碾机加至模具内，并使用振动棒将料振实，并在震动过程中将装有指示颜料2的陶瓷套筒4放入靠近上层渣口砖5处 50mm，距耐火衬里内径100mm的位置如图2中陶瓷套筒放置位置6处所示，下部渣口7砌筑完成后如图2所示；
4、养护：砌筑完成后，自然养护30min即可脱模，并砌筑图2中的上层渣口砖1。
实施例2
带标识气化炉下部渣口各成分组成为：
5～0mm电熔氧化铬颗粒72份；
240目电熔氧化铬细粉12份；
氧化铝微粉6份；
铬绿细粉6份；
外加镁质材料1份；
外加钢纤维1份；
外加有机纤维1份；
外加结合剂1份。
上述的带标识的气化炉下部渣口的制备方法及砌筑方法同实施例1。
实施例3
带标识气化炉下部渣口耐火衬里配方各成分组成为：
5～0mm电熔氧化铬颗粒65份；
240目电熔氧化铬细粉16份；
氧化铝微粉6份；
铬绿细粉6份；
外加镁质材料2份；
外加钢纤维1份；
外加有机纤维1份；
外加结合剂3份。
上述的带标识的气化炉下部渣口的制备方法及砌筑方法同实施例1。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (6)
1.一种带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，其特征是：所述方法具体包括以下步骤：
1）安装准备：
在渣口托砖板上固定好模具，将指示颜料（2）从陶瓷套筒（4）的开口（1）中装入，所述陶瓷套筒（4）的底部（3）为密封结构；所述的指示颜料（2）为铬绿和活性铝微粉以1:1比例均匀的混合粉；
2）搅拌混料：
将制备好的带标识的气化炉下部渣口的混料倒入混碾机，开始混料，边混合边加入钢纤维混合均匀后，加入结合剂搅拌均匀；
其中，带标识的气化炉下部渣口的制备方法具体操作步骤如下：
a、备料：所述带标识的气化炉下部渣口的成分按质量百分数包含：
粒度分别为5～0mm和240目的电熔氧化铬材料：79～90%；
粒度为5～2μm的氧化铝微粉材料：2～15%；
氧化铬绿：2～15%；
粒度小于180目的镁质材料：1～3%；
钢纤维及有机纤维的量：1～3%；
结合剂的量：1～5%；
b、配料：
将上述带标识的气化炉下部渣口的成分按配比称好备用；
c预混合：
将上一步骤称量好的240目的电熔氧化铬、氧化铝微粉和小于180目的镁质材料，加入震动球磨机机内进行预混合，混合时间为20～30min；
d混料：
将上一步骤获取的预混合粉料与5～0mm电熔氧化铬、有机纤维倒入混碾机进行混合，直至混合均匀，即完成带标识气化炉下部渣口的制备；
3）砌筑：
将上述步骤中获取的搅拌混料从混碾机中加至模具内，使用振动棒将混料振实，并在振动过程中将带有指示颜料（2）的陶瓷套筒（4）放入陶瓷套筒放置位置（6）处，下部渣口（7）由混料浇注为一层环状，在浇注时，沿环向方向每隔90°放置3mm厚可燃材料，使环状的下部渣口（7）分为四个区域，在四个区域内的中部分别设有耐热钢结构骨架，浇注后的下部渣口（7）纵剖面为倒置的直角梯形，在下部渣口（7）的外径处与其背后的耐火砖（8）之间设有可燃材料，在下部渣口（7）的上部设有上层渣口砖（5），在下部渣口（7）与上层渣口砖（5）之间设有可燃材料；
4）养护：
接上一步骤，砌筑完成后，自然养护30分钟即可脱模，并砌筑上层渣口砖（1）。
2.根据权利要求1所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，其特征是：所述的结合剂为磷酸、磷酸盐中的一种或两种组合。
3.根据权利要求1所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，其特征是：在砌筑步骤中，所述的钢骨架结构为三个扁平的“几”字形的焊接结构，在钢骨架结构的表面涂抹或缠绕有机保护材料。
4.根据权利要求1所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，其特征是：在砌筑步骤中，在下部渣口（7）的外径处与其背后的耐火砖之间设有6mm的可燃材料。
5.根据权利要求1所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，其特征是：在砌筑步骤中，在下部渣口（7）与上层渣口砖（5）之间设有3mm的可燃材料。
6.根据权利要求1所述的带标识的气化炉下部渣口的砌筑方法，其特征是：在砌筑步骤中，所述陶瓷套筒放置位置（6）为距上层渣口砖（5）底部50mm，距下部渣口（7）内径100mm处。
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