CN104964565A - 一种加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法 - Google Patents

Abstract

一种加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，属于加热炉维修工艺技术领域，用于对损坏的加热炉蓄热式烧嘴喷口进行在线修复。其技术方案是：根据蓄热式烧嘴的供热能力设计烧嘴喷口的形状和角度，同时设置带加强筋的烧嘴内模，在加热炉停炉时，拆除加热炉旧喷口及周边的炉墙，烧嘴内模放在炉墙内，在炉墙外侧支设外模，在外模顶部设下料口，用微膨胀耐火浇注料浇注，脱模后，正常烘炉后加热炉即能够投入使用。这种方法可以快速修复损坏的加热炉蓄热式烧嘴喷口，避免拆除加热炉的全部炉墙，缩短加热炉的检修工期，降低加热炉的工程造价。同时能够调整加热炉蓄热式烧嘴的供热能力，使加热炉的供热更加均衡、合理，提高加热炉的加热能力和温度均匀性。

Description

一种加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法

技术领域

本发明涉及一种对加热炉上使用的蓄热式烧嘴喷口进行在线修复的方法，属于加热炉维修工艺技术领域。

背景技术

在冶金企业里，加热炉的蓄热式燃烧技术已经得到广泛应用，该技术的特点是将空气和煤气预热到1000℃以上燃烧，烟气降低至150℃以下排放，使加热炉的燃烧效率得到提高，从而实现烟气余热的极限回收。

为了保证燃烧过程的安全，蓄热式燃烧技术普遍采用外混燃烧方式，即空气或煤气在各自的蓄热式烧嘴内蓄热后，通过烧嘴砖上设定的喷口，以一定的角度和速度喷入加热炉的炉膛内，实现空气和煤气的混合燃烧。

在蓄热式燃烧过程中，燃烧所用的空气或煤气以及高温烟气都从蓄热式烧嘴内通过，烧嘴砖要承受着高温气流频繁的正向和逆向冲刷，在使用一段时间后，喷口处会出现耐材的断裂，掉块等现象，导致喷口形状和尺寸发生改变，从而改变煤气和的喷出速度和角度，最终影响加热炉使用效果，从生产实践来看，烧嘴喷口的寿命仅为3年左右，远远短于炉墙8~10年寿命，蓄热式烧嘴喷口是蓄热式加热炉最薄弱的部分，对蓄热式加热炉的性能有较大的影响。由于蓄热式烧嘴喷口的损坏，使得加热炉的燃烧效率降低，能耗升高，因此在蓄热式加热炉经常安排修补蓄热式烧嘴的烧嘴砖和喷口，现有的方式主要包括：

1．采用修补料对损坏的烧嘴喷口进行修补，将修补料粘接在损坏的炉墙或喷口上。这种修复方式的缺陷是修补料与原来已经烧成的浇注料粘接效果不佳，使用不到一个使用周期，修补料就会脱落，达不到预期效果。这是蓄热式加热炉加热性能周期性波动的一个重要原因。

2．拆除损坏的蓄热式烧嘴砖，重新浇注。这种方式的缺陷是浇注的烧嘴砖与旧炉墙之间存在缝隙，使用过程中煤气或空气会从缝隙中溢出，发生燃烧，从而导致加热炉烧嘴周边、炉墙周围出现冒火等现象，缩短了加热炉的使用寿命。

3．在蓄热式烧嘴砖损坏较多时，则将加热炉的炉墙拆除大修。这种方式须将加热炉的炉墙、烧嘴砖，甚至包括钢结构等全部拆除，然后再重新安装新的烧嘴砖或设立烧嘴喷口模具，支模浇注炉墙，这种工艺的最大缺点是：在大修施工时，需要拆除加热炉炉墙，并重新施工，这样就会增加加热炉的检修费用及并延长加热炉检修周期。

迄今为止，蓄热式加热炉烧嘴喷口的修复问题一直没有得到有效地解决，直接影响了加热炉的使用效率，成为加热炉维修的难题，亟待加以解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，这种在线修复方法能够使新修复的烧嘴喷口与旧炉墙无缝结合，缩短修复蓄热式烧嘴喷口的施工工期，降低加热炉的检修费用，达到延长蓄热式加热炉使用寿命的目的。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，它采用以下步骤进行：

A．根据蓄热式烧嘴的供热负荷，确定蓄热式烧嘴喷口尺寸、形状及喷出角度α，保证空气和煤气在炉内混合燃烧时，火焰的终点能够超过加热炉的中心线；

B．根据设计蓄热式烧嘴喷口的尺寸，制作烧嘴内模，烧嘴内模内设加强筋，加强筋呈锥形，起导流作用，延长蓄热式烧嘴喷口的寿命；

C．拆除炉墙内原有的蓄热式烧嘴喷口部分，拆除后炉墙内保留原来的锥型口，锥型口内大外小；

D．烧嘴内模安放在拆除的炉墙位置内，烧嘴内模的一端与煤气蓄热式烧嘴壳体相连接，烧嘴内模的另一端与炉墙对应；

E．依托炉墙支设炉墙外模板，并在炉墙外模板上方设置下料口，下料口位于锥型口的上方；

F．从下料口进行蓄热式烧嘴喷口的浇注，浇注蓄热式烧嘴喷口采用微膨胀耐火浇注料，浇注时，微膨胀耐火浇注料必须浇注至下料口的顶端，采用振捣方式成型；

G．拆除炉墙外模板和烧嘴内模，正常烘炉后加热炉即可正常投入使用。

上述加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，所述蓄热式烧嘴喷口形状为多个椭圆长孔型，使煤气分流。

上述加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，所述加强筋外部与炉墙平齐，内部与蓄热式烧嘴内的蓄热体挡砖平齐，减少蓄热体挡砖对蓄热式烧嘴喷口的撞击。

上述加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，所述拆除的炉墙位置内设置锚固砖，锚固砖环绕在烧嘴内模周边，锚固砖的末端与炉墙外表面齐平。

本发明的有益效果在于：

本发明的加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，能够在加热炉停炉检修时，对加热炉损坏的蓄热式烧嘴喷口进行修复，在施工过程中只需拆除部分炉墙，然后用支模浇注的方式对加热炉喷口区域进行施工，修复方法简单，施工时间短，避免拆除加热炉的全部炉墙，缩短加热炉的检修工期。同时还该方法还能调整加热炉的供热负荷，这对于供热能力不足或者温度不均的加热炉来说，显得尤为重要。

本发明的加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法解决了长期没有解决的加热炉蓄热式烧嘴喷口的修复难题，延长了加热炉的使用寿命，降低了维修费用和生产成本，保证了生产的顺利进行，为企业带来了显著的经济效益。

附图说明

图1是加热炉蓄热式烧嘴结构示意图；

图2是蓄热式烧嘴的局部正面视图；

图3是蓄热式烧嘴的俯视图。

图中标记如下：炉墙1、蓄热式烧嘴2、蓄热式烧嘴喷口3、加强筋4、锚固砖5、蓄热式烧嘴壳体6、烧嘴内模7、锥型口8、微膨胀耐火浇注料9、下料口10、炉墙外模板11。

具体实施方式

下面以蓄热式加热炉双蓄热烧嘴2的修复为例，对本方法进行详细说明。

一座高炉煤气双蓄热的板坯加热炉，蓄热式烧嘴2的煤气额定流量为4500Nm³/h，在修复蓄热式烧嘴2时，采用以下步骤进行：

第一步，拆除原有的蓄热式烧嘴中的烧嘴喷口，及原有的烧嘴喷口周边的炉墙，保留蓄热式烧嘴壳体6，拆除后的炉墙1内保留原有的锥型口8，即原有的喇叭口，锥型口8的形状的特点是内大外小，靠近蓄热式烧嘴壳体6为锥型口8的大口侧，锥型口8的小口侧与炉墙1相对应。

第二步，根据蓄热式烧嘴2的供热能力，设计计算蓄热式烧嘴喷口3的形状和尺寸。在冷态下煤气喷口3的流速设定为8~12m/s，蓄热式烧嘴喷口3形状可采用多个椭圆长孔型，使煤气分流，并设定煤气的喷出角度，强化煤气在喷出时与空气的混合，在本例中，空气和煤气的交角设定为α，设定该角度的目的是保证空气和煤气燃烧时，火焰的终点超过加热炉的中心线。

第三步，在施工前，先预制浇注烧嘴内模7。烧嘴内模7的材料选用PVC板，本实施例的PVC板的厚度为5mm，烧嘴内模7将依据蓄热式烧嘴喷口3的形状制作，在蓄热式烧嘴喷口3内部，设置加强筋4，加强筋4呈锥形，可起到气体导流作用，同时锥形结构可减少高温气流对加强筋4的冲击，提高蓄热式烧嘴喷口3耐材的寿命。另外，加强筋4还起到稳态火焰燃烧的作用，在低温燃烧时尤其有用。加强筋4外部与炉墙1平齐，内部与蓄热式烧嘴2内的蓄热体挡砖平齐，减少蓄热体挡砖对蓄热式烧嘴喷口3的撞击。

制作完成的烧嘴内模7安放在炉墙1内，一端与蓄热式烧嘴壳体6相接，另一端与炉墙1对应，在烧嘴内模7周边，设置锚固砖5，锚固砖5的末端与炉墙1外表面齐平。

第四步，依托炉墙1支设炉墙外模板11，并在炉墙外模板11上方设置下料口10，下料口10位于锥型口8的上方。

第五步，浇注蓄热式烧嘴喷口3。浇注料采用微膨胀耐火浇注料9，性能指标如下：

微膨胀耐火浇注料9的主要特点是在高温下使用中有微膨胀的性能，能防止蓄热式烧嘴喷口3出现裂纹和减少热剥落，这样就能减少蓄热式烧嘴喷口3产生裂纹或开裂，能防止煤气和空气间的串通，避免事故的发生。

微膨胀耐火浇注料9搅拌均匀后，从加料口10灌入炉墙外模板11内，并进行振捣，消除微膨胀耐火浇注料9内的气孔，最终微膨胀耐火浇注料9必须浇注至下料口10的顶端，依此来消除锥型口8上方的缝隙，浇注采用振捣方式成型，等微膨胀耐火浇注料9初凝完成后即可拆除炉墙外模板11和烧嘴内模7，拆除下料口10多余的微膨胀耐火浇注料9。

浇注后的蓄热式烧嘴喷口3的厚度与炉墙1相同。

正常烘炉后，蓄热式烧嘴2即可投入正常使用。

Claims (4)

1.一种加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，其特征在于：它采用以下步骤进行：

A．根据蓄热式烧嘴（2）的供热负荷，确定蓄热式烧嘴喷口（3）尺寸、形状及喷出角度α，保证空气和煤气在炉内混合燃烧时，火焰的终点能够超过加热炉的中心线；

B．根据设计的蓄热式烧嘴喷口（3）的尺寸，制作烧嘴内模（7），烧嘴内模（7）内设加强筋（4），加强筋（4）呈锥形，起导流作用，延长蓄热式烧嘴喷口（3）的寿命；

C．拆除炉墙（）内原有的蓄热式烧嘴喷口部分，拆除后炉墙（1）内保留原来的锥型口（8），锥型口（8）内大外小；

D．烧嘴内模（7）安放在拆除的炉墙（1）位置内，烧嘴内模（7）的一端与煤气蓄热式烧嘴壳体（6）相连接，烧嘴内模（7）的另一端与炉墙（1）对应；

E．依托炉墙（1）支设炉墙外模板（11），并在炉墙外模板（11）上方设置下料口（10），下料口（10）位于锥型口（8）的上方；

F．从下料口（10）进行蓄热式烧嘴喷口（3）的浇注，浇注蓄热式烧嘴喷口（3）采用微膨胀耐火浇注料（9），浇注时，微膨胀耐火浇注料（9）必须浇注至下料口（10）的顶端，采用振捣方式成型；

G．拆除炉墙外模板（11）和烧嘴内模（7），正常烘炉后加热炉即可正常投入使用。

2.根据权利要求1所述的加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，其特征在于：所述蓄热式烧嘴喷口（3）形状为多个椭圆长孔型，使煤气分流。

3.根据权利要求2所述的加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，其特征在于：所述加强筋（4）外部与炉墙（1）平齐，内部与蓄热式烧嘴（2）内的蓄热体挡砖平齐，减少蓄热体挡砖对蓄热式烧嘴喷口（3）的撞击。

4.根据权利要求3所述的加热炉蓄热式烧嘴喷口在线修复方法，其特征在于：所述拆除的炉墙（1）位置内设置锚固砖（5），锚固砖（5）环绕在烧嘴内模（7）周边，锚固砖（5）的末端与炉墙（1）外表面齐平。