CN201144212Y

CN201144212Y - 干熄焦炉用隔热水封槽

Info

Publication number: CN201144212Y
Application number: CNU2007203103448U
Authority: CN
Inventors: 张其
Original assignee: Jiangsu Shagang Group Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Shagang Group Co Ltd
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2017-12-11

Abstract

一种干熄焦炉用隔热水封槽，包括一底板，底板中心开设气体通孔，通孔的周边分别设置凸起的外裙边和内裙边，其特征在所述隔热水封槽为底板、外裙边、内裙边三组件焊接固定结构，所述内裙边的内侧设置耐火隔热材料层。本实用新型的壁厚为原来的三分之一，允许的变形度高，应力承受能力则为原来的4倍、能承受急冷急热所带来的膨胀伸缩应力的破坏、且成本低廉，使用前无需退火处理，各焊接口所承受的应力不会因为整体的变形而急剧变大，因此不会出现裂缝，正常使用情况下可保证50000次装焦不会出现影响使用效果的损毁。同时，其制备工艺简单、省时省力，造价低且节能环保。该隔热水封槽可被广泛应用为各种规格的干熄焦炉的隔热水封槽。

Description

干熄焦炉用隔热水封槽

技术领域

本发明属于煤化工领域干熄焦工艺技术领域，具体涉及一种干熄焦炉炉口水封用干熄焦炉用隔热水封槽。

背景技术

干法熄焦简称干熄焦(CDQ)，是相对于湿熄焦而言的采用惰性气体熄灭赤热焦炭的一种熄焦方法。与常规湿法熄焦相比，干熄焦不仅能回收利用红焦的显热，且能改善焦炭质量，降低成本，并减轻熄焦操作对环境的污染，故而近来已在世界范围内得到广泛应用。采用干熄焦时，在正常工作环境下干熄焦炉内的气压一般在300～1000Pa、气温在900～1000℃范围内，焦炉内气体的主要成份是易燃易爆的一氧化碳及氢气和氮气、少量的二氧化碳，为防止因炉内高温气体与外界大气的压差而导致的炉内气体泄露，通常采用在干熄焦炉的炉顶出口处附加设置隔热水封槽的方法，并利用隔热水封槽的内、外裙边间盛放的液体，使扣在水封槽内、外裙边间的炉盖的内外液面形成液压差，封闭炉口，并利用该液压差抵消炉内高温气体与外界大气的压差。

目前，国内外焦化企业，如日本JSP公司、日本新日铁公司、上海宝钢集团，北京首钢集团和江苏沙钢集团等企业，使用的干熄焦炉的隔热水封槽均为球墨铸铁或合金铸铁铸件，这类铸件的壁厚不应少于20mm，延伸系数差，一般仅为2％～4％，且热传导系数低，在现有工艺条件中，即水封槽被炉内高温气体逐渐加热至900℃～1050℃，即以常态水急冷，且每9～10分钟进行一次循环，上述铸件易因遭受水急冷而产生显微裂纹，该显微裂纹在正常装焦约10000炉左右即转变成可见裂纹，并极易破裂并造成干熄炉内大量进水。另外，上述铸件的隔热水封槽比较笨重，维护、使用不便。此外，这类隔热水封槽在制备时，首先需要根据干熄焦装置的规格制备铸模，而后使用制备好的铸模整体浇铸形成上述隔热水封槽，最后还需对成形的隔热水封槽进行退火等热处理，制造工序非常繁杂，不仅需要使用多种大型设备和特殊的生产场所，且需要消耗大量能源和人力资源，还容易造成环境污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种结构简单、热传导性较好、不易开裂、制备工艺简单的干熄焦炉用隔热水封槽，其成本低廉，并且重量较轻，使用寿命长，易于操作和维护。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种干熄焦炉用隔热水封槽，包括一底板，底板中心开设气体通孔，通孔的周边分别设置凸起的外裙边和内裙边，其特征在所述隔热水封槽为底板、外裙边、内裙边三组件焊接固定结构，所述内裙边的内侧设置耐火隔热材料层。

具体的讲，所述底板、外裙边和内裙边组件均为厚度3-10mm的钢板结构，所述外裙边和内裙边为钢板拼接后焊接固定结构。

所述底板为厚度3-10mm的热轧低碳钢板，所述底板的一端面焊接固定环形的外裙边和内裙边，外裙边的内侧的底板上同心设置内裙边。

所述耐火隔热材料层为环状浇注层，所述耐火隔热材料层紧贴固定在内裙边内侧，所述耐火隔热材料的厚度为15-40mm。

所述内裙边和外裙边组件为筒状的普通热轧低碳钢板结构，内裙边和外裙边组件的筒壁上具有一非直线状的焊接固定的拼接端口。

所述内裙边和外裙边的拼接端口为相互配合的V形，拼接端口分别与内裙边或外裙边的上沿和下沿成60度角，且为中心对称。

该干熄焦炉用隔热水封槽的形状基本与原有铸造的隔热水封槽一致，但其以厚度仅为3～10m的热轧低碳钢板作为干熄焦炉用隔热水封槽的底板、内裙边和外裙边组件的原料，并采用三者焊接固定的结构形成该干熄焦炉用水封槽，这不仅使该隔热水封槽具有较高的热伸缩率和良好好的热传导性，同时也使整个隔热水封槽的收缩膨胀应力降低，同时使该隔热水封槽的重量大大降低。

该干熄焦炉用隔热水封槽是由外裙边、内裙边和底板焊接而成，其各组件材料可以为普通钢板或通用热轧低碳钢板，外裙边和内裙边可由上述钢板焊接而成，钢板的拼接端口可以为非直线焊口，最好为V形，以更好的消除膨胀和收缩应力，防止拼接端口的开裂，焊接方式可以采用通用低碳钢焊条，外裙边和内裙边经过拼接端口的焊接形成筒形结构后，可以与底板直接焊接，形成该干熄焦炉用隔热水封槽的主体结构。

在内裙边内侧设置的耐火隔热层可以采用通用的耐火浇注料，该隔热层一般是采用耐1050℃～1500℃高温的通常耐火材料，例如高炉浇注料等，将该浇注料沿内裙边的内沿浇注形成厚度在15～40mm之间的筒形耐火层，该耐火隔热层可将内裙边的最高承温降低至200℃左右，并可有效的防止内裙边的急冷急热，使内裙边的使用寿命得以大幅度提高，一般可为原使用寿命的5倍以上。

该干熄焦炉用隔热水封槽的制备方法简单，仅需使用常规的切割方法和焊接方法就能制备水封槽的主体金属结构，具体可采用氧切割、等离子切割或机械切割法等，将厚度为3～10m的热轧低碳钢板或普通钢板分割成内、外裙边和底板，其后通过常规焊接方法和焊接材料，如通用低碳钢焊条将上述内、外裙边和底板焊接到一起。上述干熄焦炉用隔热水封槽的制备方法工艺简捷，无需使用任何大型设备和特殊的加工场所，且无需耗费大量能源，省时省力，并符合环保的要求。

本实用新型的有益效果在于：该干熄焦炉用隔热水封槽的壁厚为原来的三分之一，允许的变形度高，应力承受能力则为原来的4倍、能承受急冷急热所带来的膨胀伸缩应力的破坏、且成本低廉，使用前无需退火处理，各焊接口所承受的应力不会因为整体的变形而急剧变大，因此不会出现裂缝，正常使用情况下可保证50000次装焦不会出现影响使用效果的损毁。同时，其制备工艺简单、省时省力，造价低且节能环保。该隔热水封槽可被广泛应用为各种规格的干熄焦炉的隔热水封槽。

附图说明

以下结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为实施例1中干熄焦炉用隔热水封槽的剖面结构示意图；

图2为实施例2中干熄焦炉用隔热水封槽的立体结构示意图；

图3为实施例2中干熄焦炉用隔热水封槽的部分剖面结构示意图；

图4是实施例2中该干熄焦炉用隔热水封槽的应用剖面结构示意图。

具体实施方式

实施例1如图1，该干熄焦炉用隔热水封槽的金属构成主体分为内裙边3、外裙边2和底板1三部分，在内裙边的内侧紧贴设置有一层耐火隔热材料浇注层4。

底板1的中心开设有气体通孔5，气体通孔外缘的底板上焊接固定有内裙边3，内裙边的外圈焊接有外裙边2，内裙边和外裙边为筒形结构，内裙边和外裙边同心焊接固定，底板、内裙边和外裙边均为普通A3热轧低碳钢板材料，其厚度为3-5mm左右，在内裙边的内侧固定设置的耐火隔热浇注层4为可承受1050℃～1500℃高温的耐火隔热浇注层，其厚度约为15-20mm。

该干熄焦炉用隔热水封槽的制备方法如下：先将热轧低碳钢板上切割开孔，制备中心具有气体通孔的底板，将筒形的内裙边和外裙边的一端与底板焊接，形成该隔热水封槽的主体结构，采用通用高炉耐火浇注料在内裙边的内侧浇注形成耐火隔热材料层，得到该干熄焦炉用耐火隔热水封槽。上述焊接为采用普通低碳钢焊条E422进行常规焊接。

该干熄焦炉用隔热水封槽经过江苏沙钢集团焦化厂三座干熄焦炉的炉口使用实验，实验结果表明，该水封槽能够很好的适应装焦工艺中骤热和水淬恶劣环境，其整体膨胀度虽然很高，但是其内部应力较弱，同时内裙边内侧的耐火隔热材料层对最容易出现损毁的内裙边进行了有效的保护，使内裙边在急冷急热条件下的直接受热和冷却延缓，保证了隔热水封槽整体的膨胀收缩一致性，使用寿命为现有铸造隔热水封槽的5倍以上。

实施例2如图2和图3所示，该干熄焦炉用隔热水封槽的金属构成主体分为内裙边3、外裙边2和底板1三部分，在内裙边的内侧紧贴设置有一层耐火隔热材料浇注层4。

底板的中心切割有气体通孔，气体通孔外缘的底板上焊接固定有内裙边，内裙边的外圈焊接有外裙边，内裙边和外裙边为普通碳钢板焊接而成的筒形结构，内裙边和外裙边同心焊接固定在底板上。底板、内裙边和外裙边均为普通碳钢板材料，其厚度为8-10mm左右，在内裙边的内侧固定设置的耐火隔热浇注层为可承受1050℃～1500℃高温的耐火隔热浇注层。其厚度约为35-40mm。

该干熄焦炉用隔热水封槽的制备方法如下：先将热轧低碳钢板上切割开孔，制备中心具有气体通孔的底板，然后采用确定规格的长方形碳钢板，将形成拼接端口6的两对边切割成可相互配合拼接的V形，然后拼接成筒形后焊接拼接端口，将筒形的内裙边和外裙边的一端与底板焊接，形成该隔热水封槽的主体结构，采用通用高炉耐火浇注料在内裙边的内侧浇注形成耐火隔热材料层，得到该干熄焦炉用耐火隔热水封槽。上述焊接为采用普通低碳钢焊条进行常规焊接。该耐火隔热水封槽的具体使用方式见附图4，该耐火隔热水封槽固定设置在干熄焦炉9的炉口，其上扣装炉盖7，内裙边3和外裙边2之间盛放水8，在炉盖扣合部位的内外形成水封，炉盖将底板上开设的气体通孔5封闭，高温高压气体首先与耐火隔热水封槽的内裙边的耐火隔热材料层4接触，耐火隔热材料层的低热传导性能使内裙边缓慢受热并与隔热水封槽整体一起膨胀，不会产生局部破坏应力。

Claims

1.一种干熄焦炉用隔热水封槽，包括一底板，底板中心开设气体通孔，通孔的周边分别设置凸起的外裙边和内裙边，其特征在所述隔热水封槽为底板、外裙边、内裙边三组件焊接固定结构，所述内裙边的内侧设置耐火隔热材料层。

2.根据权利要求1所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述底板、外裙边和内裙边组件均为厚度3-10mm的钢板结构，所述外裙边和内裙边为钢板拼接后焊接固定结构。

3.根据权利要求1所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述底板为厚度3-10mm的热轧低碳钢板，所述底板的一端面焊接固定环形的外裙边和内裙边，外裙边的内侧的底板上同心设置内裙边。

4.根据权利要求1所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述耐火隔热材料层为环状浇注层，所述耐火隔热材料层紧贴固定在内裙边内侧，所述耐火隔热材料的厚度为15-40mm。

5.根据权利要求1或2所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述内裙边和外裙边组件为筒状的普通热轧低碳钢板结构，内裙边和外裙边组件的筒壁上具有一非直线状的焊接固定的拼接端口。

6.根据权利要求5所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述内裙边和外裙边的拼接端口为相互配合的V形，拼接端口分别与内裙边或外裙边的上沿和下沿成60度角，且为中心对称。