余热锅炉绝 热炉膛炉顶改造设计

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1、第355期卷有色冶金设计与研究2014拄10月余热锅炉绝热炉膛炉顶改造设计罗艳(中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌330031)[摘要]某阳极精炼余热锅炉在运行一段时间后，锅炉绝热炉膛炉顶损毁，分析原因后对炉顶进行改造设计，由原来的楔形砖砌筑拱顶结构形式改为整体浇筑式，运行约1年之后停炉检查，炉顶未发现开裂、掉落现象，侧墙耐火砖也没出现坍塌，改造效果良好。[关键词]余热锅炉；绝热炉膛；炉顶；拱顶砖；整体浇筑式炉顶中图分类号：TK229．92+9文献标识码：B文章编号：1004—4345(2Ol4)O5—0O25一o3Upgrad

2、eDesignforTopAdiabaticHearthofWasteHeatBoilerLU0Yan(ChinaNerinEngineeringCo．，Ltd．，Nanchang，Jiangxi330031，China)AbstractThetopoftheadiabatichearthofwasteheatboileroftheanodefurnaceusuallyweredamagedafterrunningforaperiodoftime．Basedonanalyzingthecauses，upgradethedesig

3、noffurnacetopbyadoptingintegralcastinginsteadofusingkeybricksforthefurnacetopconstruction．Theafectionarefoundtobeexcellentafteroperatingforayear，thereisnoanycrackorshedding，orevenanycollapsesofthesidewallfirebrick．Keywordswasteheatboiler；adiabatichearth；fumacetop；cro

4、wnbrick；integralcastingtypefurnacetop某冶炼厂的阳极精炼炉余热锅炉运行半年左第二炉膛组成，中间为隔墙，上部为炉顶，周围为侧墙，右，绝热炉膛炉顶出现捧砖现象，8-9个月后，与其关均由耐火砖砌筑。炉顶设计采用拱顶楔形砖砌筑，由联的侧墙也出现了局部坍塌。锅炉不得不停炉进行于炉膛跨度较大，在第一炉膛设计两个拱，第二炉膛检查，分析寻找事故原因，并进行改造设计。设计一个拱，顶部用保温材料密封，具体设计形式详见图l。1改造前炉顶设计形式在铜冶炼工艺中，阳极精炼炉、转炉产出的粗铜坝Ⅱ墙侧墙经包子吊车送往阳极炉

5、，经过氧化、倒渣、还原、浇／＼铸、保温的冶炼周期后，浇铸成阳极板。还原期内用的燃料为天然气或重油，此时阳极炉内的烟气温度绝炉热膛＼隔～墙＼绝炉热膛瀚高达l500~C，炯气余热有很高的利用价值。T程上A通常采用余热锅炉回收烟气余热，产出蒸汽，用于生A—A产需要，达到节能减排的目的。阳极炉余热锅炉入口烟气温度约l000℃，在阳极炉的还原期，烟气中含有2％～5％的未燃尽的CO和CH，需在进入锅炉辐射冷却室前完全燃尽。因此，在锅炉前部设置燃尽室，即绝热炉膛，由第一炉膛和图l改造前的绝热炉膛炉顶收稿日期：2014—02—25作者简介：罗艳

6、(198l一)，女，1=程师，主要从事热能与动力T程设计T作。．26．有色冶金设计与研究第35卷砌筑拱顶的楔形砖为MGe8C镁铬砖是由铬铁完整性，从而保证其安全性。保证每块砖的完整，才能矿和镁砂烧制而成，主要组成是氧化铬和氧化镁。这保证炉顶的安全。因为在锅炉运行时，任一块砖由于种镁铬砖热稳定性好，耐火度在1500℃以上，耐温度受力过大挤碎，或受力过小掉落，都会导致炉顶局部急变和抗碱性炉渣的性能都较好，用于砌筑炼钢平损毁。所以，原没汁采用这一结构彤式就存在这个炉、炼钢电炉、有色金属冶炼炉、水泥同转窑等的衬问题。里材质特性能满足阳极

7、炉余热锅炉炉顶耐火材料2．3膨胀缝设置分析要求⋯、楔形砖在炉内高温时出现热膨胀，冈此需留设膨胀缝以吸收热膨胀。拱顶一般在两端留出直通的2炉顶损毁原因分析膨胀缝．除考虑拱顶的纵向伸长外，还要考虑两端炉墙向上的膨胀：拱顶的长度>5m时，除在两端留设膨阳极精炼炉余热锅炉运行半年左右，绝热炉膛胀缝外，还需根据长度分段，在拱顶的中部留设若f炉顶出现掉砖现象，随后与其关联的侧墙也“5现了膨胀缝I21。根据绝热炉膛炉顶掉砖的时间分析，施T局部坍塌。坍塌现象见冈2。时町能未按要求留没膨胀缝。楔形砖存受热膨胀后相互挤压膨胀力落在拱顶两侧的拱脚砖和

8、异形砖上若膨胀缝过小，最终导致绝热炉膛侧墙耐火砖受力过大而倒塌；若膨胀缝过大，将导致拱顶某块楔形砖掉落以致拱顶坍塌。因此，耐火砖厂家应根据材质特性准确计算楔形砖在阳极炉炯气温度下的膨胀量，以确定膨胀缝的大小。然而，楔形砖在不同的温(a)上筒5坍塌(b)耐火砖落入