[發明專利]一種具有防脫落功能的爐襯

有效

• 申請號: 201410549308.1
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104357087A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 王鵬;徐春霞;張科達;董衛果;文芳;楊宗仁;唐楠;郭良元;晁俊楠;韓璐;段超;劉暢
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C04B35/66
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

技術領域

本發明涉及一種爐襯結構，特別是關于一種可以用于固定床熔渣氣化爐且能夠防止耐火材料脫落的爐襯。

背景技術

傳統熔渣氣化爐爐體內的爐襯主要采用高耐火度的耐火磚加搗打料或澆注料結構，即內表面砌筑耐火磚，耐火磚與夾套之間采用搗打料或澆注料。這種爐襯由于在高溫區域沒有強化冷卻結構，耐火磚、夾套燒損嚴重，導致耐火磚的抗渣侵蝕能力變差，并且極易脫落。隨著傳統熔渣氣化爐運行過程中問題的出現，目前也有對爐襯進行改進，采用復合結構的爐襯，并借鑒高爐運行經驗，在高溫區增加水冷壁結構。這種復合爐襯的具體結構分為上中下三部分區域：上部區域為二層結構，外層為夾套，內層為碳化硅澆注料；中部區域為三層結構，外層為夾套，中間層為搗打料層，內層為耐火磚層；下部區域為四層結構，外層為夾套，向內依次為搗打料層、水冷壁及耐火磚層。該復合爐襯雖然在高溫區域增加了強化冷卻的水冷壁，并在水冷壁表面砌筑了耐火磚，但由于水冷壁表面光滑，且水冷壁與耐火磚之間沒有牢固連接，耐火磚一旦有裂紋容易傳播并導致整體脫落。

目前，在高爐應用上也有采用鑲磚結構的水冷壁，即水冷壁上有凹凸槽，耐火磚鑲嵌于水冷壁的凹凸槽內。但由于耐火磚一般為脆性材料，凹凸槽處的巨大剪切力很容易造成鑲磚的根部斷裂，從而造成耐火材料保護層的脫落甚至整體垮塌，效果不理想。此外，目前所應用水冷壁的冷卻水管多采用下進上出式，在安裝于爐體后，會導致爐體上穿孔過多，影響爐體的密封及安全操作。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種可以用于固定床熔渣氣化爐且能夠防止耐火材料脫落的爐襯。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種具有防脫落功能的爐襯，其特征在于：所述爐襯分為上下兩部分，上部區域為二層結構，外層為夾套，內層為耐火磚層；下部區域為四層結構，外層為與上部區域一體的所述夾套，向內依次為搗打料層、水冷壁和耐火材料層；所述水冷壁采用分塊式組裝結構，所述耐火材料層通過若干錨固件固定于所述水冷壁上。

所述錨固件采用金屬材料制成，所述錨固件的一端埋于所述水冷壁中，另一端為一彎頭并埋于所述耐火材料層中；相鄰兩所述錨固件的間距為50～90mm，所述錨固件的彎頭距離所述耐火材料層內表面10～30mm。

所述水冷壁內的冷卻水管為蛇形結構，所述冷卻水管采用激冷室下進、下出式，且每一所述水冷壁之間的冷卻水管采用并聯方式；所述冷卻水管內的水流速度控制在0.5～3.5m/s；所述冷卻水管材質為純銅、鋼或球墨鑄鐵。

所述水冷壁材質滿足電導率≥85％IACS、抗拉強度≥170N/mm²、延伸率≥30％，具體為純銅、鋼或球墨鑄鐵。

所述耐火磚層的厚度為200～250mm，且所述耐火磚層滿足耐壓強度≥60MPa、荷重軟化開始溫度≥1430℃、顯氣孔率≤16％、加熱永久線變化(1400℃×2h)/％：-0.2～+0.1，所述耐火磚層具體為粘土磚或高鋁磚。

所述耐火材料層為含鋼纖維耐火材料，厚度為70～200mm，并且其滿足耐壓強度≥55MPa、荷重軟化開始溫度≥1700℃、抗鐵水溶蝕指數≤1％、抗爐渣侵蝕性≤10％、抗堿性≤10％、顯氣孔率≤16％、透氣度≤1.0mDa、平均孔徑≤1.0μm、小于1μm孔容積率≥70％，所述耐火材料層由耐火骨料、耐火粉料、結合劑及鋼纖維組成，配料重量份數如下：

耐火骨料80～95份數，耐火粉料5～20份數，結合劑2～10份數，鋼纖維2～30份數。其中，耐火骨料為剛玉、高鋁骨料或碳化硅中的一種或幾種的組合；耐火粉料為耐火骨料加工的細粉料或氧化鋁微粉中的一種或幾種的組合；結合劑為鋁酸鹽水泥、低鈣鋁酸鹽水泥、鈣鎂鋁酸鹽水泥、磷酸二氫鋁或硫酸鋁中的一種或幾種的組合；耐熱鋼纖維為310、446、430或NAs430A中的一種或幾種的組合；鋼纖維采用長度為5～30mm，直徑為0.2～1mm；所述耐火材料層具體為剛玉、高鉻、碳化硅或氮化硅結合碳化硅。

所述搗打料層采用的材料為具有絕熱性能的耐火材料，滿足導熱系數(350±25)℃/[w/(m·k)]≤0.80，具體為粘土質、高鋁質、硅藻土、硅酸鈣或硅質。

所述夾套采用內外兩層結構，中間走循環冷卻水，傳熱方式為自然水循環傳熱。