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氧化鋁焙燒爐用不定形耐火材料及爐襯施工技術介紹

編輯:耐火磚   瀏覽:   時間:2021-10-11

氧化鋁焙燒爐是一種用於烘焙氫氧化鋁的專用設備,其工藝和自動化水平非常高。烘焙過程在高溫爐體的工作溫度下約爲1200℃。在高速條件下完成。同時,由於氧化鋁材料硬度高,流動性好,對氧化鋁產品的質量有嚴格的要求。內襯材料中任何雜質的混合直接影響產品的性能。因此,耐火材料滿足以下條件,耐高溫、耐磨、強度高、熱穩定性好、整體性好、密封性強。
 
 
氧化鋁焙燒爐內襯設計和選材中存在哪些問題?
(1)爐體表面溫度高,系統熱損失大,能耗高,工作環境惡化;
(2)產品中雜質二氧化硅增值較大的原因之一是耐火材料耐磨性差,表面開裂脫落;
(3)系統中,特別是旋風進口和爐體錐部,裂紋較多,主要是由於結構設計不足和材料熱膨脹不均勻造成的;
(4)系統中耐火材料預留的膨脹縫較多,膨脹縫處選用的材料在高溫和風吹後脫落,造成材料穿幫;
(5)部分爐頂採用剛性F型吊磚懸掛,側壁剛性錨固磚與錨固件結合。由於爐襯結構的力學問題,尤其是加熱不均勻、爐襯力學結構變化時,爆磚嚴重。澆注料脫落;
(6)在第四級冷卻旋風和級預熱旋風中,由於溫度低,沒有設計內襯,而是以外保溫的形式減少散熱,旋風筒磨損嚴重,影響使用壽命;
(7)局部磚鬆動脫落時不易修復;
因此,開發高性能新型澆注料和合理的爐襯結構,輔以合理的烘烤技術,是減少烘烤爐襯損壞、降低能耗、引進大型烘烤爐襯技術的關鍵。
 
爐襯結構設置
針對高溫引起的系統損失和常見裂紋、膨脹材料脫落、結構不合理等常見問題,耐火材料爐襯結構設計採取以下措施:
(1)GSC爐襯結構設計和旋風冷卻器CO.CO2.C03.主焙燒爐P04.熱風分離旋風筒P03.旋風預熱器PO2.F磚剛性吊裝設計的上升管斜頂和爐體頂部爲柔性非金屬吊裝磚加澆注料,保持爐頂穩定,PO3煙道部分由高溫骨架加固。
(2)爐體側壁剛性止推錨固磚改爲耐熱合金錨固件,側壁固定錨固力爲拉力,以適應爐壁熱膨脹力的變化方向。
(3)爐體所有結構層應詢問鬆弛部位和臨界情況。轉折加固爐襯的耐熱合金錨固件。
(4)爐體所有耐磨爐襯的下料管和錨固件穩定系統運行;主焙燒爐P04和熱風分離器PO3過渡帶採用柔性組合爐襯,適應爐體剛性結構產生的巨大撕裂力。旋風冷卻器CO.旋風預熱器等核心分離器中心筒與邊緣連接,採用柔性加固樑穩定中心筒。
(5)旋風冷卻器CO.C02.C03.主烘烤爐.熱風預熱器P02.分離預熱器P02.下降體採用耐熱鋼作爲錨固件的縱橫箍樑進行加固,並澆注洛華系列LH11500耐酸(鹼)腐蝕耐磨耐火澆注料,錐體配有檢修孔。
(6)所有GSC爐襯施工均爲柔性保溫+剛性保溫+工作襯結構的多層複合結構,解決了進口窯爐Al-Si纖維水化的常見問題;所有剛性纖維氈周圍框架大於1cm預補償膨脹都用隱性柔性膨脹代替。膨脹間隙根據耐火材料的性性質計算,以防止爐襯運輸後沿膨脹縫剝落。
(7)根據各種材料的收縮特性和外部設備鋼殼的結構特性設置預留膨脹縫,避免爐體的貫穿縫。
以上結構輔以適當改變耐火材料某些位置的品種和特性,使其完成良好的過渡。
 
氧化鋁焙燒爐的耐火材料有哪些
由於懸浮焙燒爐煅燒溫度不高,內部主要砌築粘土磚。具體部位及砌築耐火材料如下:
1.工作層124mm粘土磚,局部高鋁磚,外層124mm硅藻土磚;
2.124mm粘土磚、124mm硅藻土磚、60mm鈣硅板由內向外依次砌築;
3.C-C級冷卻旋風器工作層砌築124mm粘土磚,局部高鋁磚,外層輕硅藻土磚124mm;
4.124mm粘土磚、60mm硅藻土磚依次在氣體管道內砌築;
5.各級下料管內層60mm澆注料,外層25mm鈣硅板。局部旋風器、焙燒器和氣體管道也使用澆注料。350t/d懸浮窯砌築用耐火材料重量約500t。
 
爐襯施工技術。
開發GSC爐襯特殊錨固件。
根據流態烘焙爐各部件的結構支撐特點,計算設置爐壁各部件的參數,然後設計製造不同規格、尺寸、形狀的不鏽鋼圓鋼錨固件,由錨固件與爐殼的牽引力、鋼錨本身與爐壁之間的熱膨脹差牽制。破壞和消除爐壁在某個方向的破壞性撕裂力。
(2)預留膨脹縫。
採用合理的膨脹縫預留方法(重力負荷膨脹縫、柔性膨脹縫、結構膨脹縫),使施工中故意預留的膨脹縫隨整體施工變成隱形縫或半縫,使爐襯成爲整體結構,爐襯從分塊設置到整體設置,降低爐襯對爐殼的散熱,大大提高爐牆的強度和穩定性。該技術使工業窯爐襯整體澆築節能3%~5%,側壁爐襯使用壽命翻倍以上。
(3)水平。垂直加固箍樑的佈置。
新的結構設計簡體採用縱橫加固箍樑,骨架採用耐熱不鏽鋼錨固件。注意將與爐頂連接的箍樑與40mm厚的Al-Si纖維氈隔開。
(4)固定上升煙道。
保持箍樑施工的完整性,穩定爐頂,拆除爐頂和旋風筒側牆,解決機械支撐的分佈,適應高溫和超高爐體的固有振盪,預留適當的膨脹,消除施工過程中的邊界應力。
(5)爐頂採用分立式非金屬柔性吊模澆築工作層重質澆注料,輕質材料(磚)澆築或砌築敷設保溫層形成複合爐頂。
設置P03.P04等設備之間的膨脹節部件。
由於P03與PO4高溫工藝操作條件與煙道連接之間沒有緩衝結構,設置膨脹節部件,防止撕裂。施工過程中,應根據新設計進行組合爐襯,以確保爐襯能夠在大範圍內移動,使連接部件保持一定的靈活性,延長爐襯的使用壽命。

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