CN109253623B - V2o5熔片炉的炉尾挡墙结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构，本结构包括熔片炉炉体、位于炉体一侧的烟道和位于烟道下方的炉尾挡墙，炉尾挡墙包括莫来石砖砌筑层、叶腊石砖砌筑层和耐火浇注料浇注层，莫来石砖砌筑层和叶腊石砖砌筑层垂直设于炉底，耐火浇注料浇注层紧邻叶腊石砖砌筑层并且底部抵靠炉底端面和烟道墙体端面。本结构克服了传统炉尾挡墙增加厚度的缺陷，有效解决炉尾挡墙漏钒的技术难题，极大提高了熔片炉的使用寿命，降低了生产及设备检修成本。

Description

V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构
技术领域
本发明涉及一种V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构。
背景技术
目前V2O5熔片炉大多为一步法生产工艺，反射炉是一步法生产工艺的核心装置。如图1所示，反射炉1采用煤气为加热燃料，炉膛温度控制在1200℃左右，将含水50%左右的原料多钒酸氨间歇加入反射炉内，在高温条件下一次完成脱水、脱氨、熔(氧)化、铸片(五氧化二钒片剂)等全部过程，此种生产方法俗称为“一步法”。
该工艺工况条件恶劣，生产为间歇性作业，约每8h加一次料，炉温从1200℃降低到300℃左右；原料多钒酸铵含有50%左右的水变为高温水蒸汽从炉内排出；V2O5液及蒸汽、分解的氨气对耐火材料具有强烈的侵蚀，造成熔片炉使用寿命仅3个月左右。熔片炉寿命低主要原因是炉尾挡墙2漏钒，炉尾挡墙2起阻断V2O5液与烟道3的作用，炉尾挡墙2的主要材料是高铝砖和高铝浇注料。在实际生产中，粘度很低的V2O5液（熔点约670℃）易通过开裂的炉尾挡墙2流入烟道3，快的一周开始漏钒，一般两个月左右开始漏钒，直至将烟道3堵塞，熔片炉停产。
为解决炉尾挡墙漏钒，目前的技术是将炉尾挡墙加厚，从345mm增加到1000mm以上(其中三级高铝砖460mm，高铝浇注料约550mm），但效果并不理想。其原因是三级高铝砖杂质含量高，抗V2O5液侵蚀能力差；在高温使用情况下，一般高铝砖及高铝火泥综合表现为重烧线收缩，易产生砖缝；高铝砖耐急冷急热性能较差；另外高铝浇注料打结厚度过厚，烘烤过程中，浇注料内水蒸汽不能及时排除，易产生裂纹等。因此炉尾挡墙过早漏钒是提高熔片炉寿命的瓶颈。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构，本结构克服了传统炉尾挡墙增加厚度的缺陷，有效解决炉尾挡墙漏钒的技术难题，极大提高了熔片炉的使用寿命，降低了生产及设备检修成本。
为解决上述技术问题，本发明V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构包括熔片炉炉体、位于炉体一侧的烟道和位于烟道下方的炉尾挡墙，所述炉尾挡墙包括莫来石砖砌筑层、叶腊石砖砌筑层和耐火浇注料浇注层，所述莫来石砖砌筑层和叶腊石砖砌筑层垂直设于炉底，所述耐火浇注料浇注层紧邻所述叶腊石砖砌筑层并且底部抵靠炉底端面和烟道墙体端面。
进一步，所述叶腊石砖砌筑层的叶腊石砖采用沥青浸渍后砌筑。
进一步，本结构还包括耐热钢板，所述耐热钢板设于所述叶腊石砖砌筑层与耐火浇注料浇注层之间，以及叶腊石砖砌筑层与炉底之间。
进一步，所述耐火浇注料浇注层的厚度为200mm。
进一步，所述叶腊石砖砌筑层与耐火浇注料浇注层之间的耐热钢板尺寸为1150×2450mm、厚度为20mm，所述叶腊石砖砌筑层与炉底之间的耐热钢板尺寸为800×2450mm、厚度为20mm。
由于本发明V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构采用了上述技术方案，即本结构包括熔片炉炉体、位于炉体一侧的烟道和位于烟道下方的炉尾挡墙，炉尾挡墙包括莫来石砖砌筑层、叶腊石砖砌筑层和耐火浇注料浇注层，莫来石砖砌筑层和叶腊石砖砌筑层垂直设于炉底，耐火浇注料浇注层紧邻叶腊石砖砌筑层并且底部抵靠炉底端面和烟道墙体端面。本结构克服了传统炉尾挡墙增加厚度的缺陷，有效解决炉尾挡墙漏钒的技术难题，极大提高了熔片炉的使用寿命，降低了生产及设备检修成本。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为V2O5熔片炉结构示意图；
图2为本发明V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构示意图。
具体实施方式
实施例如图2所示，本发明V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构包括熔片炉炉体1、位于炉体1一侧的烟道3和位于烟道3下方的炉尾挡墙2，所述炉尾挡墙2包括莫来石砖砌筑层21、叶腊石砖砌筑层22和耐火浇注料浇注层23，所述莫来石砖砌筑层21和叶腊石砖砌筑层22垂直设于炉底11，所述耐火浇注料浇注层23紧邻所述叶腊石砖砌筑层22并且底部抵靠炉底端面和烟道3墙体端面。
优选的，所述叶腊石砖砌筑层22的叶腊石砖采用沥青浸渍后砌筑。
优选的，本结构还包括耐热钢板24，所述耐热钢板24设于所述叶腊石砖砌筑层22与耐火浇注料浇注层23之间，以及叶腊石砖砌筑层22与炉底11之间。
优选的，所述耐火浇注料浇注层23的厚度为200mm。
优选的，所述叶腊石砖砌筑层22与耐火浇注料浇注层23之间的耐热钢板尺寸为1150×2450mm、厚度为20mm，所述叶腊石砖砌筑层22与炉底之间的耐热钢板尺寸为800×2450mm、厚度为20mm。
本结构中直接接触V2O5液的莫来石砖砌筑层采用热震性能和抗侵蚀性能更好的莫来石砖代替Al2O3含量为65%的高铝砖，莫来石砖砌筑层与耐火浇注料浇注层之间采用浸渍沥青的叶腊石砖砌筑层和耐热钢板；浇注料打结厚度为200mm。叶腊石砖有较多量的方石英和残存石英相，在高温过程中产生晶型转变，体积少量膨胀，使砌筑砖缝致密性好。另外，在高温使用过程中生成较多的粘度高的玻璃相堵塞了气孔；因此，相比较高铝砖和莫来石砖，叶腊石砖在使用中抗V2O5液渗透能力明显增强，但其热震性能比莫来石砖稍差，所以砌筑在炉尾挡墙的中部。
浸渍沥青的叶腊石砖，其显气孔率≤1%，沥青的C与V2O5液反应生成低价钒的氧化物，如下表所示，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由上表显示，C还原的低价钒的氧化物，熔点最低的V2O4熔点也大于1500℃，远高于熔片炉1200℃的使用温度，这些固态低价钒的氧化物堵塞了高价钒的氧化物与C反应留下的气孔，很好的阻止V2O5液对叶腊石砖的渗透及与砖基质的反应。
耐热钢板预埋在叶腊石砖砌筑层与耐火浇注料浇注层之间，钢板的整体性好，不会因炉内温度的急剧变化而开裂，并且通过热力学计算Fe只与V2O5发生化学反应，而不与其它低价钒的氧化物反应，Fe与V2O5反应生成的高熔点的V2O4（或V2O3)附着在钢板上阻碍了V2O5液继续与钢板反应。因此，预埋耐热钢板也可以很好的阻挡V2O5液的渗透，对熔片炉炉尾挡墙有较好的保护作用。
本结构有效解决了熔片炉炉尾挡墙漏钒事故，一步法工艺的熔片炉寿命可增加到5个月以上。再通过炉体其它部位耐材的升级、砌筑质量的提高等措施可使其寿命达到8个月以上，取得明显的经济效益。
V2O5是剧毒物质，对呼吸道有强烈的刺激作用，严重时可引起人的呼吸停止，长期接触可引起慢性支气管炎、肾损害、视力障碍等，本结构有效避免炉尾挡墙漏钒，减少V2O5扬尘对人员和环境的危害，确保了作业人员的身体健康；同时熔片炉寿命得到大幅度提升，可减少修炉次数，降低生产及设备检修成本。

Claims (4)

1.一种V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构，包括熔片炉炉体、位于炉体一侧的烟道和位于烟道下方的炉尾挡墙，其特征在于：所述炉尾挡墙包括莫来石砖砌筑层、叶腊石砖砌筑层和耐火浇注料浇注层，所述莫来石砖砌筑层和叶腊石砖砌筑层垂直设于炉底，所述耐火浇注料浇注层紧邻所述叶腊石砖砌筑层并且底部抵靠炉底端面和烟道墙体端面，所述叶腊石砖砌筑层的叶腊石砖采用沥青浸渍后砌筑。
2.根据权利要求1所述的V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构，其特征在于：本结构还包括耐热钢板，所述耐热钢板设于所述叶腊石砖砌筑层与耐火浇注料浇注层之间，以及叶腊石砖砌筑层与炉底之间。
3.根据权利要求1或2所述的V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构，其特征在于：所述耐火浇注料浇注层的厚度为200mm。
4.根据权利要求3所述的V2O5熔片炉的炉尾挡墙结构，其特征在于：所述叶腊石砖砌筑层与耐火浇注料浇注层之间的耐热钢板尺寸为1150×2450mm、厚度为20mm，所述叶腊石砖砌筑层与炉底之间的耐热钢板尺寸为800×2450mm、厚度为20mm。
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