CN1154398A - 焦炭炉组中炼焦室壁面的高温耐火材料涂覆装置 - Google Patents

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Abstract

一种对炼焦炉的炭火室壁面涂敷高温耐火材料的装置，它包括移动台车；装于移动台车后端部，且位于炭火室下面的水平管体，该管体沿长度方向能水平地由一端自由移动至另一端；直立管体，它设置于水平管体前端，沿炭火室高度方向直立；以及多个高温耐火材料涂敷用喷头，它装在直立管体上对着炭火室壁面设置。

Description

焦炭炉组中炼焦室壁面的高温耐 火材料涂覆装置
本发明是关于配置在炼焦炉中建造的炭火室内构筑而曝露于高温中的耐火砖表面上，涂覆高温耐火材料，以提高耐火砖的耐久性和防气透性，在炼焦炉中炭火室壁面涂覆高温耐火材料的装置。
在炼焦炉中配置的炭火室的耐火砖，一般使用硅质耐火砖。而硅质耐火砖是将硅质原料粉碎，用水混合后，装入型具使其干燥，在1200℃左右进行烧成而制造。使用如此制造的硅质耐火砖建造炉具，在均匀温度下干燥运行，除去应力后，作为炼焦炉的耐火砖供实际应用。
上述耐火砖，提高绝热的目的，具有很高的气孔率，通过颗粒间接接触形成。炉具初期是平滑的砖表面，所装配的煤碳和炼焦炉的摩擦，频繁的加热和冷却的反复运行，因热剥落和热破裂，而失去其平滑，逐渐形成大面积的毁坏，不仅磨擦阻抗提高了，而且由处理煤和燃烧产生的碳和灰粉付着在毁坏的表面上，给操作带来很大问题。
炼焦炉的结构是由炼焦炉内蒸烧煤炭的，很多个叫做炭火室的小房间和加热燃烧室相互交错排列构成。所谓炭火室和燃烧室由上述硅质耐火砖构成的隔墙所隔开。上述炭火室是高约6～7m、进深15～16m、宽40～50cm的长方形空洞，为了很容易地将蒸烧得的焦炭排出炉外，宽度稍宽于排出侧(以下称炼焦炉排出侧)。
这样，作为原料的配合煤，由设置在炭火室顶部的装料口，用装料车间断地提供，所说的炼焦炉排出侧由反方向设置的挤压机上的水平测量器调整在均匀高度上，进行加热。蒸烧结束后，将两者的门打开，由挤压机压出，从烧焦炉排出侧挤压出，再由消火装置灭火，冷却后，成为焦炭制品。
在焦化过程中，配合煤中的煤胶物质被气化，同时，耐火砖也曝露在酷热的高温下。近年来，为了提高焦炭的强度，配合煤在装入前进行干燥(通常将8～12％的水分干燥到5～6％)，还要进行提高向炭火室内装添配合煤的装添密度的作业，可制造出高强度的焦炭。
然而，当上述耐火砖失去了平滑的表面时，在焦化过程中配合煤产生的碳固着在表面上，使得表面更加凹凸不平，同时，由于上述碳的固着使得炭火室的宽度变窄，使挤压的阻抗增高，给作业带来很大问题。由于不合理的挤压，在叫做接缝的砖与砖之间的间隙掩埋下损伤部分，从炭火室产生的气体流入燃烧室，成为从烟囱排出黑烟的原因，产生不合理的公害。
作为对此的对策，是用人力拿着金属棒，在焦炭排出后，去除掉高温炭火室砖表面上的付着物，或者，通过吹入空气和氧气燃烧去除付着在砖上的碳(如特开平2-24392号公报、特开平3-111487号公报)。另一方面，为了防止碳附着在耐火砖的表面上，以前的方法是将煤胶质和石油沥青涂敷在所制炭火砖的表面上，形成还原状态，通过降低砖表面硅成分的融点，呈熔融状使表面平滑的方法。最近，提出的方法是(特开平2-160896号公报)将细粉状的氧化硅和氧化铬在超高温下溶融喷射(等离子体溶射法)在耐火砖的表面上，形成致密的表面层的方法。上述公开技术对向炼焦炉中炭火室壁面涂敷耐火材料的具体装置没有说明。
本申请人提出一种高温耐火材料表面处理方法，可提高其效果，将由特原平6-274255号中特定成分形成的有机硅化合物处理材料，用喷头涂敷在耐火砖的表面上，耐火砖表面层和熔融涂层一边反应，一边蒸发出钠，使硅的纯度提高，表面光滑，得到强度很高的处理层。
然而，在靠近炼焦炉中炭火室窗口处，由喷头喷出的有机硅处理材料比较容易涂敷，但是，炭火室中心部位难以稳定涂敷，希望实现一种装置，能在包括炭火室壁面中心部位在内的整个炭火室内涂敷耐火材料。
本发明的目的提供一种能在炼焦炉中炭火室壁面涂敷高温耐火材料的装置，既适用于不必大幅度变更既定的设备，同时又能作业性更稳定地在炭火室内涂敷耐火材料。
本发明对向炭火室壁面涂敷高温耐火材料的装置，经过大量地研究获得最终结果，其要点如下。
达到上述目的的权利要求1中记载的本发明是一种向炼焦炉中炭火室壁面上涂敷高温耐火材料的装置，其特征是向配置在炼焦炉内炭火室壁面上涂敷高温耐火材料的装置，包括：设在上述炭火室的焦炭挤压机一侧炉外有沿着炭火室纵深方向能前后自由的移动台车，在该移动台车上装后端部，并在炭火室的下方，沿纵深方向从一端到另一端能自由水平进退而设置的水平管体，在这个水平管体的前端部，沿炭火室的高度方向上设置的直立管体，在该直立管体的高度方向上，向着炭火室壁面，在多段上配置的涂敷高温耐火材料用的喷头。
权利要求2记载的本发明是权利要求1中记载的在炼焦炉中炭火室壁面上涂敷高温耐火材料的装置，其特征是：在水平管体的纵深方向下部，将该水平管体插入到炭火室内时，在炉底呈滑动连接，配设很多个支撑上述水平管体的滑块。
权利要求3中记载的本发明是权利要求1或2中记载的在炼焦炉中炭火室壁面上涂敷高温耐火材料的装置，其特征是在直立管体宽度方向的两端，当将水平管体插入炭火室时，在炉宽方向上配设进行导向的导向板。
权利要求4中记载的本发明是权利要求1、2或3中记载的在炼焦炉内炭火室壁面上涂敷高温耐火材料的装置，其特征是将水平管体和直立管体作为水冷结构。
权利要求5中记载的本发明是权利要求1、2、3或4中记载的在炼焦炉内炭火室壁面上涂敷高温耐火材料的装置，其特征是在炉外固定导轨上设置可进退自由的移动台车。
权利要求6中记载的本发明是权利要求1、2、3、4或5中记载的在炼焦炉内炭火室壁面上涂敷高温耐火材料的装置，其特征是在炉外配置很多个载轮，以支撑水平管体做进退自由移动。
根据附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的炼焦炉内炭火室壁面上涂敷高温耐火材料装置的侧面图。
图2是表示本发明的高温耐火材料涂敷装置备有管体结构的纵向断面示意图。
图3是图2中沿A-A的剖视断面图。
图4是图2中沿B-B的剖视断面图。
图5是图2中沿C-C的剖视平面图。
图6是图1中沿A-A的剖视断面图。
如图1所示，本发明的炼焦炉1内炭火室2的高温耐火材料涂敷装置3，配置有将焦炭从炭火室2内挤压出炉外的挤压机4。即，在配置在挤压机4上挤压焦炭用的压头5附近，利用工作床的空间配置高温耐火材料涂敷装置3。这样的装置由于使用挤压机4将焦炭从炭火室挤出后，可以启动高温耐火材料涂敷装置3，作业程序非常方便。
为了构成高温耐火材料涂敷装置3，如图1所示，在挤压机4的作业床6上，在炉外，向着炭火室2的纵深方向上配置的能退进自由的移动台车7，通过车轮7A装置在作业床6上，沿着固定导轨8能自由进退行走。7B是驱动车轮7A的驱动马达。该移动台车7靠数个配置在作业床6上的载轮支撑着，能从炭火室2的一端到另一端做水平的自由进退，安装在水平管体10的后端部，通过移动台车7的行走，使水平管体10向着炭火室2进行进退。
在水平管体10的前端部，对应着炭火室2的高度方向上设置直立管体11，同时，如图5所示，在直立管体11的高度方向上，向着炭火室2的耐火砖面2A，多段配置2列与水平面成倾斜角的高温耐火材料涂敷用喷头12。高温耐火材料用喷头12向着炭火室2的壁面2A配置2列。如图1所示高度方向上多段配置。这种高温耐火材料涂敷用喷头12的排列也可以左右高度相互变化(千眼排列)。在直立管体11上设置导板19。如图1、图5所示，该导板19配置在垂直管体11的中心部位上方，以获得将涂敷装置3插入炭火室2中时的导向机能力，另外，在水平管体10的前端部中间处和直立管体11的前端部由排出斜管13连接，该排出斜管13形成冷却水的排水通道，同时又具有强化直立管体11刚性的作用。如图3所示，水平管体10，在基部一侧由同心的内管15、内管16、外管17形成的3层管结构，如图4所示，前端部一侧是由同心的内管15、外管17形成的2层管结构，至于直立管体11也具有相同的2层管结构。
此外，水平管体10的基部和前端部由环状隔板18(参照图2)隔开，直立管体11的内管15与多段配置的高温耐火材料涂敷用喷头12连通。直立管体11的上端部外管17和水平管体10基部一侧通过排出斜管13连通。具有电动阀21A的高温耐火材料供应管21连接在水平管体10的内管15上，中管16与具有电动阀22A的供水管22相连接，而外管17与具有电动阀23A的排水管23连接。
在水平管体10的纵深方向下部，将水平管体10插入炭火室2内时，与炉底2B上滑动接触配置而支撑着水平管体10的数个滑轮20。另一方面，在直立管体11的宽度方向两端处配置将水平管体10插入炭火室2内时，沿炉宽方向进行导向的导向板。因此，炉底2B即使不完全水平，直立管体11也大致垂直。
设在挤压机4上的挤压机配电盘24，由滑动线25供电，由挤压机配电盘24，通过供电电缆32将动力用电和控制用电信号提供给高温耐火材料涂敷装置3的各个动力装置。移动台车7与辅助用的电缆轴承26连接，该辅助用电缆轴承26一边支撑在与移动台车7退进相连的电缆轴承用支座27上，一边移动。移动台车7上设置特殊用引出装置28，设置在配置于作业床6上的台架28A上，非常时刻，例如移动台车7出现故障时，使用这个非常用引出装置28将移动台车7从炉内移动到炉外。
在水平管体10上连接高温耐火材料，冷却水用电缆轴承29，通过压送泵31将高温耐火材料用桶30中的高温耐火材料送入水平管体10的内管15中。
下面对本发明高温耐火涂敷装置3的作用进行说明。
炭火室2内的煤通过蒸烧干馏结束后，将设置在炭化室2中机器一侧和焦炭一侧的门(图中未画出)打开，用挤压机4的焦炭挤压头5，将在炭火室2内制得的焦炭从机器一侧挤压到焦炭一侧。这样使用高温耐火材料涂敷装置3在炭火室2内的耐火砖面2A上涂敷高温耐火材料时，首先将挤压机4在炼焦炉1的纵深方向移动，使水平管体10和该炭火室2的宽度方向中心位置相吻合。
由设置在高温耐火材料用桶30处的供给口(图中未示出)送入高温耐火材料，关闭设在供给口处的阀门。作为高温耐火材料，用35份硅酸钠(SiO2/Na2O摩尔比＝3.5)、5份氢氧化钠、7份硼酸钠和3份有机硅化合物[CH3-Si(OH)2ONa，50份水调制成配合耐火材料混合液。
调节电动阀22A和23A的启开度、由供水管22供应冷却水时，冷却水通过高温耐火材料，冷却水用电缆轴承29，通入水平管体10基部一侧内管15和中管16之间，在由环状隔板18隔开的端部一侧通入内管15和外管16之间，通过直立管体11的内管15和外管16之间，上升后，经排出斜管13逆向通过水平管体10的基部，由排水管23排出。
这样可确保在水平管体10、直立管体11和排出斜管13中流动的冷却水处于冷却状态，将设移动台车7上的驱动装置7B驱动向前，借助于车轮7A使移动台车7以规定的速度前进。立设在水平管体10前端部的直立管体11是到达炭火室2入口处的阶段，将压力空气压入高温耐火材料桶30内，使其升压，通过操作高温耐火材料供应管21的高温耐火材料。冷却水用电缆轴承29，将高温耐火材料由桶内送入水平管体10的内管15，经由直立管体11的内管15，通过各个高温耐火材料涂敷喷头12，进行喷涂。
由这样2列高温耐火材料喷头12喷出的高温耐火材料，一边向构成炭火室的硅质耐火砖的壁面2A上喷涂，一边以衡定速度，将水平管体10从炭火室2的一端移动到另一端。在直立管体11上，由于多段配设面向壁面2A的2列高温耐火材料涂敷喷头12，所以能均匀地将高温耐火材料涂敷在壁面2A上。
上述均匀涂敷在炭火室2的硅质耐火砖壁面2A上的高温耐火材料是如上述一样的配合成分，同时将焦炭挤出后，炭火室1的壁面2A的温度通常保持在1000～1200℃的高温。因此，具有上述配合成分的高温耐火材料中的碱份大幅度降低，所以碱不会向硅质耐火砖壁面2A中浸透，形成硅浓度很高，像玻璃面一样平滑，密度大，而且强度很高的高温耐火材料熔融涂敷层，从耐火砖的表面形成1.0～1.5mm的层，平均深度为1.3mm。
其结果，生产12批焦炭后，向炭火室2的硅质耐火砖表面上付着的碳和灰等固体物的量，过去，在无涂敷面的砖上是1.9g/m2，而对此在根据本发明涂敷面的砖上，可降低到0.1g/m2以下。另外，向炭火室2的壁面2A上涂敷高温耐火材料结束后，无需急于把水平管体拉出炉外。
在上述实施方式中，关于将高温耐火材料涂敷装置3设置在挤压机4上作了说明，但是根据情况，也可以将高温耐火材料涂敷装置3设置在专用的移动台车上。如果这样，挤压机4可以自由自在地运行和撤离。
如上说明，根据本发明炼焦炉中炭火室壁面的高温耐火材料涂敷装置，可以在整个炭火室内从一端到另一端，从高温耐火材料喷头向高度方向喷出的高温耐火材料，能均匀地进行涂敷。因此，通过在炭火室壁面上涂敷高温耐火材料，可形成既平滑又密度高而且强度也很高的熔融涂敷层。
结果，减轻了因配合煤的燃烧而生成的碳和灰付着在炭火室壁面上形成凹凸不平。也能很容易地将炭火室内制得的焦炭挤出，同时防止了气体向壁面砖的渗透，使壁面耐火砖的寿命得到延长，对焦炭炉的作业做出了很大贡献。
图1是本发明的炼焦炉内炭火室壁面的高温耐火材料涂敷装置的侧面图。
图2是本发明的备有管体结构的高温耐火材料涂敷装置的示意纵向断面图。
图3是图2中A-A剖视断面图。
图4是图2中B-B剖视断面图。
图5是图2中C-C剖视断面图。
图6是图1中A-A剖视断面图。
1.炼焦炉2.炭火室    3.高温耐火涂敷装置
4.挤压机5.焦炭挤出头6.作业床
7.移动台车8.固定导轨9.载轮
10.水平管体11.直立管体
12.高温耐火材料涂敷喷头13.排出斜管
15.内管16.中管17.外管18环状隔板
19.导板20.导轮21.高温耐火材料供给管
22.给水管23.排水管24.挤压机配电盘
25.滑动线26.辅助用电缆轴承
27.电缆轴承支座28.非常用引出装置
29.高温耐火材料.冷却水用电缆轴承
30.高温耐火材料用桶31.压送泵
32.供电电缆

Claims (6)

1.一种炼焦炉中炭火室壁面的高温耐火涂敷装置，其特征在于：是配置在炼焦炉内在炭火室壁面上涂敷高温耐火材料的装置，包括：设置在上述炭火室的焦炭挤出机一侧，在炉外，在炭火室纵深方向上能进退自由的移动台车、在该移动台车上安装后端部，炭火室的下部，能沿纵深方向从一端到另一端自由进退地设置的水平管体、在该水平管体的前端部向炭火室高度方向上立设的直立管体、和在直立管体的高度方向上向着炭火室的壁面多段配置的高温耐火材料涂敷用喷头。
2.根据权利要求1记载的炼焦炉中炭火室壁面的高温耐火材料涂敷装置，其特征在于：在水平管体的纵深方向下部，将该水平管体插入炭火室时可与炉底滑动接触而配设多个支撑上述水平管体的载轮。
3.根据权利要求1或2记载的炼焦炉中炭火室壁面的高温耐火材料涂敷装置，其特征在于：在直立管体的宽度方向两端处，配置将水平管体插入炭火室时，在炉宽方向上起导向作用的导板。
4.根据权利要求1、2或3记载的炼焦炉中炭火室壁面的高温耐火材料涂敷装置，其特征在于：水平管体和直立管体作水冷结构。
5.根据权利要求1、2、3或4记载的炼焦炉中炭火室壁面的高温耐火材料涂敷装置，其特征在于：将使移动台车沿着炉外固定导轨可进退自由地设置。
6.根据权利要求1、2、3、4或5记载的炼焦炉中炭火室壁面的高温耐火材料涂敷装置，其特征在于：在炉外设置多个承载水平管体自由进退的载轮。
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