干熄焦焦罐用耐火材料技术方案 一、设计背景 干熄焦是炼焦工艺一个十分重要的环节，干熄焦即干法熄焦，是指在密闭的系统中用循环使用的惰性气体将红焦冷却，并回收焦炭余热的生产工艺，而且在生产过程中无污染...
干熄焦焦罐用耐火材料技术方案
一、设计背景
干熄焦是炼焦工艺一个十分重要的环节，干熄焦即干法熄焦，是指在密闭的系统中用循环使用的惰性气体将红焦冷却，并回收焦炭余热的生产工艺，而且在生产过程中无污染物排放，实现节能环保。在改善焦炭质量、回收利用能源以及保护环境等方面有着比传统湿法熄焦更大的优越性。
干熄焦主体主要包括干熄炉和余热锅炉两部分，焦罐是干熄炉中重要的红焦运输设备之一，它接受从焦炉中推出的1000℃左右的红焦炭，通过牵引装置、提升装置运行至熄焦室顶部，并由装焦装置排入熄焦室。其运行时间长、工作环境恶劣，因此要求较高。焦罐主要由焊接结构骨架与衬板构成。衬板的作用是封闭焦炭和保护焦罐结构不被烧坏，所以要求衬板耐烧、耐急冷急热，否则易发生烧熔和衬板碎裂事故，导致衬板脱落，碎片落入运焦皮带，损坏皮带，同时极易使焦罐结构发生热变形甚至烧损严重影响生产的正常运行。因此衬板材质的选用直接影响到焦罐的寿命以及生产的运行。
衬板材质一般采用耐热不锈钢板、耐热铸铁、中铬铸钢的焊接结构。但是不锈钢材质存在造价高、难加工的缺点，耐热铸铁存在硬度高、脆性大、耐急冷急热性能较差等问题。中铬铸钢熄焦罐衬板存在导热性能环节较弱的问题。
以传统的合金衬板为内衬的焦罐已经使用很多年，存在着很多的缺点；
1、热损失比较大，罐壁传导传热热量消耗，运输过程罐壁间隙通气再次提供氧气再燃烧，造成较大的焦碳烧损及热损失，再一个焦罐顶部的对流散热导致焦罐的热值损耗达到50%以上。
2、合金衬板使用寿命低，一般使用3个月，3个月以后合金衬板变形，间隙变得更大，还容易脱落，易造成底闸门开关装置和电器设备的损坏，影响正常生产，造成事故很难及时处理。
通过使用证明：寿命大幅度提高，实际使用寿命达到一年，是耐热衬板焦罐的2-3倍；热损失降低30%以上。
二、设计方案
本着以节能降耗的出发点，降低焦罐的传导传热和再次与流动空气接触燃烧的热损失，我们公司采用高抗热震耐磨浇筑料内衬的方式，保证焦罐的整体性，从而提高保温效果，大大降低罐壳温度，减少热损失。
| 项 目 | 指 标 |
采用干熄焦焦罐用高抗热震耐磨浇注料，替代焦罐原有不锈钢或者铸铁衬板。本设计制备的干熄焦焦罐用高抗热震耐磨预制件力学性能优异，耐高温、耐腐蚀、耐磨、抗热震，耐急冷急热性能优异，制备方法操作简便、易于规模化生产。
材料设计选型
1、直段选型
采用我公司精心研制的抗剥落耐磨浇筑料砌筑。选用高纯莫来石及板状刚玉等，物相主要为刚玉相和莫来石相，具有优良的热震稳定性、耐磨性和化学稳定性。
锥段、底部选型
锥段、底部耐材的损坏，一般是由于受到焦炭的冲刷和急冷急热及焦炭中残留SO2等析出的多组分有害气体、杂质侵蚀所致，我公司针对此部位特性要求研制的特种抗剥落耐磨浇注料采用超微粉技术、凝聚技术和断裂增韧技术等先进技术，最大限度的保证材料的高温强度、热震稳定性、抗CO、SO2等侵蚀性，并保持使用温度段的高强度，充分满足了锥段部位的使用要求。
施工方案
根据焦罐的尺寸和部位分为四部分：底部、下锥段、直段和上罐口段。
4.1下锥段。施工从下锥段开始，下部上料。下锥段采用浇注料整体浇注，浇注厚度100mm。浇注前，焊接V型φ8L=70mm耐热不锈钢锚固件，锚固件涂刷沥青漆或者缠胶布，厚度不低于2mm，锚固件间距150*150，锚固件满焊，检查焊接是否牢固。先铺设一层3mm的纤维纸，然后铺设模板，模板高度600mm，分层浇注，模板结实牢靠不允许撑模。模板验收合格后开始浇注，浇注用振动棒振实流平。环向按2米留置一道胀缝板，胀缝板尺寸350*50*3mm。
4.2直段。直段采用浇注料整体浇注，浇注厚度60mm。铺设架管和脚手板，开始直段焊接V型φ6L=42mm耐热不锈钢锚固件，锚固件涂刷沥青漆或者缠胶布，厚度不低于2mm，锚固件间距150*150，锚固件满焊，检查焊接是否牢固。先铺设一层3mm的纤维纸，再铺设模板，模板高度600mm，分层浇注，模板结实牢靠不允许撑模。模板验收合格后开始浇注，浇注用振动棒振实流平。环向按2米留置一道胀缝板，胀缝板尺寸350*50*3mm。
4.3上罐口段。上罐口段采用我公司生产的罐口密封料捣打、涂抹施工，涂抹厚度60-100mm。涂抹前，焊接V型φ6L=40mm耐热不锈钢锚固件，锚固件涂刷沥青漆或者缠胶布，厚度不低于2mm，锚固件间距100*100，锚固件满焊，检查焊接是否牢固，然后进行涂抹施工。材料化学结合，具备免烘烤，强度高，抗冲击碰撞，施工方便快捷的特性。在日常维护过程中，若焦罐局部出现脱落、剥落，均可用该料进行快速热修。
4.4底部。底部施工，采用浇注料整体浇注，浇注厚度100mm。浇注前，先焊接V型φ8 L=70mm耐热不锈钢锚固件，锚固件涂刷沥青漆或者缠胶布，厚度不低于2mm，锚固件间距150*150，底部罐体自带挡圈使用高温粘结剂贴10mm厚纤维毯，然后浇筑在浇注料里，同时形成伸缩空间。
浇注气温最好在20℃以上，浇注完毕后自然养护24小时以上方可脱模。
4.5 浇注部分施工及质量要求
将拌合好的耐磨浇注料倒入模具内，并及时插入振动棒振捣，振捣要均匀，待浇注料表面翻浆呈流动状态时再移动振动棒。拔出振动棒时速度要慢。
质量要求：①振动后的浇注料表面宜保持自然，不宜用工具抹光，更不允许在表面撒水泥细粉抹光；②振动棒要有备用，以免在振动棒出现故障时，备用棒能及时启用；③施工完毕后，施工体24小时内，特别是浇注料在硬化之前，严禁挪动、振动或捣打，否则，浇注体会产生裂纹甚至完全破坏；④浇注料应连续施工，因各种原因不能连续施工时，可留施工缝，并且留在膨胀缝处；⑤浇注料厚度60-65㎜。
