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1、淺談煅燒爐高溫修補摘要煅燒爐是炭素企業(yè)煅燒這一工序的最重要的設(shè)備，罐式煅燒爐具有煅燒質(zhì)量好，炭質(zhì)損失小，比較容易實現(xiàn)利用炭素原材料本身揮發(fā)分進行煅燒，不加或少加燃料的優(yōu)點。因此，罐式煅燒爐是炭素工業(yè)中被廣泛采用的一種爐型。但是在生產(chǎn)過程中，由于溫度波動，物料沖刷等原因，爐子容易破損，耐火材料的施工、修補爐的操作，多在高溫、粉塵的勞動環(huán)境下進行。本文就罐式煅燒爐在不停爐、不影響生產(chǎn)的情況下進行的高溫修補進行論述。關(guān)鍵詞：煅燒爐、耐火磚、結(jié)合劑一、罐式煅燒爐基本構(gòu)造煅燒爐是在固定的料罐中實現(xiàn)對炭素材料的間接加熱，使之完成煅燒過程的熱
2、工設(shè)備。罐式煅燒爐由爐體（包括料罐、火道、四周大墻）和金屬骨架以及附屬在爐體上的冷卻水套、加排料裝置等幾部分組成。[1]料罐和火道是爐體最重要的組成部分，料罐按縱橫方向成雙排列，連同它兩側(cè)的四條火道構(gòu)成一組，一臺爐可有3—7組，料罐的水平截面為兩端是弧形的扁長形，罐壁垂直或略向外傾斜，后者即所謂斜罐式煅燒爐。對煅燒含揮發(fā)分較高的延遲焦，斜罐可以使下降的料層松動，減小結(jié)焦造成堵爐的危險?；鸬涝诹瞎薷叨壬戏?—8層，煙氣在火道內(nèi)是一長“之”8字形路線。料罐和火道都處于高溫，工作環(huán)境惡劣，而且還要求罐壁導熱性能好，氣密性高，因此多采用
3、硅質(zhì)異型磚砌筑。爐體的中部是幾組料罐和火道，外部四周是大墻，在大墻中設(shè)有揮發(fā)分通道和預熱空氣通道，煅燒過程中排出的揮發(fā)分和從罐上部的逸出口流出，由位于爐頂部的集合道把同組中的揮發(fā)分匯集，然后經(jīng)大墻中的通道，才能送到燃燒口和需要補充熱量的火道進行燃燒。經(jīng)換熱室或爐底空氣預熱道預熱過的空氣，也要通過大墻中的通道才能由揮發(fā)分的燃燒點供其燃燒。為了控制揮發(fā)分和預熱空氣的量，專門設(shè)有拉板磚進行調(diào)節(jié)，另外在大墻上還設(shè)有很多火道觀察孔、測溫側(cè)壓孔，便于爐子的操作和監(jiān)控。大墻采用粘土質(zhì)耐火磚、保溫磚和紅磚砌筑。二、筑爐材料及以影響爐子壽命的因素
4、罐體和火道是用異型硅磚砌筑，硅磚具有導熱性好，荷重軟化溫度高，高溫機械強度大等特點，適合于間接加熱、火道溫度高、有物料摩擦和撞擊的工作條件，其缺點是抗熱震性差，故操作中應(yīng)盡量減少溫度的波動，一般把硅磚做成帶凸棱和溝槽的異型磚，并且尺寸要求準確，砌筑磚縫要求嚴格，這不但增加了砌體的氣密性，還增加了整體的機械強度。除此之外，燃燒口溫度高，用高鋁磚砌筑，換熱室和四周外墻則用熱穩(wěn)定性較好的粘土質(zhì)耐火磚以及紅磚砌筑。8罐體和火道是爐子工作條件最惡劣的部分，也是爐體損壞最嚴重的部分，硅磚在升溫過程中，因為體積變化大，所以對烘爐的要求特別嚴格
5、，操作不當，常常造成爐子早期破損。運行中的爐子，如果溫度控制不好，溫度太高或波動太大，磚就會被燒壞或造成嚴重裂紋，物料中的堿性灰渣生成的低熔點鹽對硅磚會造成侵蝕。固定碳與二氧化硅在長期高溫作用下發(fā)生的還原反應(yīng)，使硅磚的結(jié)構(gòu)疏松，移動的物料對罐壁的磨損使磚的破壞逐漸擴展到內(nèi)部，就是上述各種因素的綜合作用造成了硅磚的損壞。燃燒口因為高溫、溫度波動大，也是爐子最容易損壞的部分。此外，鑄鐵支承板、冷卻水套、加排料裝置也有被燒壞的情況。三、耐火材料的修補技術(shù)當爐子的耐火磚的砌體或局部損壞時，用噴射、拋投設(shè)備的方法進行冷態(tài)或熱態(tài)修補，這是常
6、用的修補方法，既迅速又經(jīng)濟。不定形耐火材料的化學和礦物組成主要取決于所用粒狀和粉狀耐火材料，另外還與結(jié)合劑的品種和數(shù)量有密切關(guān)系。由不定形耐火材料構(gòu)成的構(gòu)筑物或制品的密度主要與組成材料及其配比有關(guān)。同時，在很大程度上取決于施工方法和技術(shù)。一般而論，與相同材質(zhì)的燒結(jié)耐火制品相比，多數(shù)不定形耐火材料，由于成型時所加外力較小，在燒結(jié)前甚至燒結(jié)后的氣孔率較高；在燒結(jié)前構(gòu)筑物或制品的某些性能可能因產(chǎn)生某些化學反應(yīng)而有所變動，有的中溫強度可能稍為降低；由于結(jié)合劑和其他非高溫穩(wěn)定的材料存在，其高溫下的體積穩(wěn)定性可能稍低；由于其氣孔率較高，有的
7、還因結(jié)合劑的影響，可能使其耐侵蝕性較低，但熱震性一般較高。8不定形耐火材料用的結(jié)合劑分有機結(jié)合劑和無機結(jié)合劑，碳素結(jié)合劑是有機結(jié)合劑的一種，這類結(jié)合劑是由一些含碳較多，特別是殘留碳較多的有機物所組成的結(jié)合劑[2]。這些有機物在常溫下能使粒狀和粉狀料粘結(jié)為整體，在高溫下由于碳素殘留于其中而仍起結(jié)合作用，這類結(jié)合劑在常溫下多呈固態(tài)或半固態(tài)，在加熱過程中，在一定溫度范圍內(nèi)具有熱塑性，利用這種熱塑性可使其與粒狀和粉狀料混拌均勻制成混合料，并可采用適當?shù)氖┕し椒▽⒒旌狭现瞥删哂邢喈敻呙芏鹊臉?gòu)筑物或制品。隨著溫度的提高，結(jié)合劑發(fā)生分解作用、
8、接橋作用、脫氫和縮聚作用，發(fā)展為碳素結(jié)合，使構(gòu)筑物或制品變硬而具有相當高的冷態(tài)或熱態(tài)強度。常用的碳素結(jié)合劑有焦油瀝青、石油瀝青和酚醛樹脂等。炭素結(jié)合劑在加熱過程中的強度變化不同于一般熱塑性樹脂，而結(jié)合劑的品種不用，保持熱塑性的溫度范圍和硬化特性也不盡相同。一般而
