【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焦炉，尤其涉及一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构及其施工方法。
技术介绍
1、在现代工业炉窑中，焦炉是一种复杂的热工设备，是由耐火砖和耐火砌块砌成的工业窑炉，用于使煤干馏以生产焦炭，它的设计工作寿命在25年以上，焦炉耐材砌筑体的严密性及焦炉一代使用寿命，取决于耐火材料的质量及砌筑质量。焦炉一般分成几个部分：蓄热室、斜道、炭化室和燃烧室、炉顶，炉顶区是指炭化室过顶砖以上的部分，设有加煤口、上升管孔、看火孔、拉条沟和装煤车轨道座等，炉顶结构在确保炉体严密性的基础上，炉顶区承受焦炉炉上设备的载荷，在污染物超低排放和极致能效的背景下，炉顶区严密性及截热性能，也是一代炉龄的关键指标。
2、炼焦生产主要是煤的热解过程，在装煤、出焦、熄焦、干馏等生产过程中，产生粉尘、so2、nox、多环芳烃等大量污染物，炼焦过程在封闭的炭化室中完成，炼焦煤通过炉顶区的加煤口装入焦炉炭化室中，加煤完毕后，盖上炉盖将整个炭化室封闭进行煤的干馏炼成焦炭。焦炉加煤口座的最高使用温度约为1000℃，在装煤时，温度急剧下降，炼焦时温度又上升，因此加煤口座处于温度周期性巨变的环境条件。
3、常规焦炉设计中，加煤口底座由小块粘土砖砌筑而成，上部放置铁圈，即小块粘土砖+铁圈的结构形式，焦炉砌体与铁件的结合点因材质不同，较难密封，是炉体损坏窜漏的薄弱点，尤其是加煤口区域，这种方式砌筑的加煤口存在多条砖缝，容易从附近的火道沿砖缝窜漏荒煤气和热量，同时，在加煤口的砖缝处容易结碳，使整个加煤口座周边部位砌体抬高，造成炉面不平整的问题，这也直接导
4、为改变加煤口座的小块粘土砖+铁圈结构形式，尝试采用环型浇筑块代替加煤口座（铁质）下部的小块粘土砖，加煤口座周边用浇注料填充代替原来的小块粘土砖，以减少加煤口座区域的小块粘土砖之间的砖缝数量，以提高加煤口周边耐材砌体的整体密封性能。但加煤口座周边打浇注料密封，受热涨冷缩的温差变化和雨水冲击的影响，加煤口周边浇注料也容易出现松动，造成冒烟。同时由于该加煤口座为铁质，加煤口座周边传热和散热比较大。
5、也尝试采用整体浇筑块结构来替代加煤口座铁圈，加煤口座散热下降，但在实际应用中因频繁受到装煤车取盖机的机械冲击，以及炉顶区露天生产暴雨等恶劣天气带来的冲刷及热应力变化，造成该耐材结构使用寿命短，上线即出现明显的裂缝，成为荒煤气无组织排放的源头。使用过程中整体浇筑块耐磨性能差也造成加煤口盖与加煤口座严密性差，客观加剧了炉顶加煤口处的污染物无组织排放现象。
6、砌砖+铁圈结构型式的加煤口座部位容易出现窜漏，石墨容易在窜漏部位堆积，造成抬升、装煤冒烟、散热量大等问题；铁圈+预制件+浇筑型结构型式的加煤口座存在散热量大的问题；整体浇筑块加煤口座存在耐磨性能差、热震性能差的问题；加煤口座现有的结构型式及用材，因密封不好导致冒烟、冒火、漏气、散热，影响焦炉结构完整性，危及焦炉寿命，造成生产过程中严重的环境污染，是现役焦炉迫切要解决的问题。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提供一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构及其施工方法，加煤口座采用钢制件与预制件整体浇注并锚固的结构型式，并且在加煤口座外周与炉顶粘土砖层之间整体填充锚固陶瓷耐磨浇注料，提高加煤口座的结构稳定性、与炉盖、四周砌体的严密性，解决因砖缝数量多而造成的荒煤气泄漏现象，降低炉体散热量，具有施工简便、使用效果好的优点。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案为：一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，由粘土砖砌筑的焦炉炉顶加煤口部位安装有加煤口座，加煤口座由钢制件与预制件整体浇注并锚固成型的圆环形结构，钢制件半包裹在预制件的外侧壁和上端面外，预制件内部形成圆形的加煤口，加煤口座预制件内侧上沿口的圆环边缘设置有凹弧面，加煤口座钢制件的外周侧壁与焦炉炉顶的粘土砖层内壁之间浇注并锚固陶瓷耐磨料。
3、所述钢制件为具有圆周和上端面的倒扣l型圆筒钢结构，钢制件的上端面向加煤口的中心方向水平延伸至预制件内侧上沿口的内弧面处，钢制件的圆周侧壁面底端与预制件的下端面平齐；所述钢制件的内、外侧壁上均布固定设有锚固件。
4、所述钢制件的侧壁直通向下，加煤口座呈整体抱箍型结构。
5、所述钢制件的侧壁呈由上至下扩展的阶梯型结构，钢制件的下部侧壁直径大于上部侧壁直径，加煤口座呈整体阶梯型结构。
6、所述加煤口座预制件用刚玉-莫来石的复合无机浇注料浇注为一体，且锚固在钢制件的内部，形成预制件-钢制件整体组合式加煤口座，钢制件由耐热钢板制成，钢板厚度不小于8mm。
7、所述位于加煤口座四周的炉顶粘土砖层的内壁纵截面为多层阶梯型式结构，下层较上层的粘土砖层临近于加煤口座钢制件外壁；所述加煤口座四周与粘土砖层之间采用陶瓷耐磨料浇注，浇注区域的横截面为边缘花瓣状的阶梯结构。
8、所述锚固件均布焊接固定在钢制件的内、外侧壁上，锚固件为耐热不锈钢制成，锚固件由中心锚固筋及多个分支筋杆组成，多个分支筋杆呈树枝状固定在中心锚固筋上。
9、所述加煤口座预制件采用的复合无机浇注料以刚玉-莫来石材质为主要材料，含有如下原料组分及重量份数：电熔刚玉20-45份、烧结莫来石15-40份、硅微粉2-6份、活性氧化铝微粉3-8份、纯硅酸钙水泥5-15份、不锈钢纤维1-3份；其中3-5mm粒度电熔刚玉为4-14份，1-3mm粒度电熔刚玉为10-16份，180目电熔刚玉为6-15份；其中1-3mm粒度烧结莫来石为10-25份，0-1mm粒度烧结莫来石为5-15份。
10、所述电熔刚玉中的al2o3＞99%、na2o＜0.3%、k2o＜0.3%；烧结莫来石中的al2o3＞68%、fe2o3＜1.0%；硅微粉中的sio2＞94%，粒度＜1μm；活性氧化铝微粉中的al2o3＞99%，na2o＜0.3%，k2o＜0.3%，粒度＜5μm；纯硅酸钙水泥中的al2o3＞68%，cao＜29.8%。
11、用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构的施工方法，包括以下步骤：
12、步骤一、配制预制件浇注用复合无机浇注料
13、1)按比例称取各种原料，混合搅拌5～7分钟；
14、2)加入混合料总重量6％～9％的水，继续混合搅拌12～18分钟，制得浇注料；
15、步骤二、制作模具、浇注预制件
16、1)采用板厚不小于8mm的钢板制作加煤口座的钢制件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：由粘土砖砌筑的焦炉炉顶加煤口部位安装有加煤口座，加煤口座由钢制件与预制件整体浇注并锚固成型的圆环形结构，钢制件半包裹在预制件的外侧壁和上端面外，预制件内部形成圆形的加煤口，加煤口座预制件内侧上沿口的圆环边缘设置有凹弧面，加煤口座钢制件的外周侧壁与焦炉炉顶的粘土砖层内壁之间浇注并锚固陶瓷耐磨料。
2.根据权利要求1所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：钢制件为具有圆周和上端面的倒扣L型圆筒钢结构，钢制件的上端面向加煤口的中心方向水平延伸至预制件内侧上沿口的内弧面处，钢制件的圆周侧壁面底端与预制件的下端面平齐；钢制件的内、外侧壁上均布固定设有锚固件。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：钢制件的侧壁直通向下，加煤口座呈整体抱箍型结构。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：钢制件的侧壁呈由上至下扩展的阶梯型结构，钢制件的下部侧壁直径大于上部侧壁直径，加煤口座呈整体阶梯型结构。
5.根据
6.根据权利要求1所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：位于加煤口座四周的炉顶粘土砖层的内壁纵截面为多层阶梯型式结构，下层较上层的粘土砖层临近于加煤口座钢制件外壁；所述加煤口座四周与粘土砖层之间采用陶瓷耐磨料浇注，浇注区域的横截面为边缘花瓣状的阶梯结构。
7.根据权利要求2所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：锚固件均布焊接固定在钢制件的内、外侧壁上，锚固件为耐热不锈钢制成，锚固件由中心锚固筋及多个分支筋杆组成，多个分支筋杆呈树枝状固定在中心锚固筋上。
8.一种如权利要求1所述的用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构的施工方法，其特征在于：加煤口座预制件采用的复合无机浇注料以刚玉-莫来石材质为主要材料，含有如下原料组分及重量份数：电熔刚玉20-45份、烧结莫来石15-40份、硅微粉2-6份、活性氧化铝微粉3-8份、纯硅酸钙水泥5-15份、不锈钢纤维1-3份；其中3-5mm粒度电熔刚玉为4-14份，1-3mm粒度电熔刚玉为10-16份，180目电熔刚玉为6-15份；其中1-3mm粒度烧结莫来石为10-25份，0-1mm粒度烧结莫来石为5-15份。
10.根据权利要求9所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构的施工方法，其特征在于：电熔刚玉中的Al2O3＞99%、Na2O＜0.3%、K2O＜0.3%；烧结莫来石中的Al2O3＞68%、Fe2O3＜1.0%；硅微粉中的SiO2＞94%，粒度＜1μm；活性氧化铝微粉中的Al2O3＞99%，Na2O＜0.3%，K2O＜0.3%，粒度＜5μm；纯硅酸钙水泥中的Al2O3＞68%，CaO＜29.8%。
...【技术特征摘要】
1.一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：由粘土砖砌筑的焦炉炉顶加煤口部位安装有加煤口座，加煤口座由钢制件与预制件整体浇注并锚固成型的圆环形结构，钢制件半包裹在预制件的外侧壁和上端面外，预制件内部形成圆形的加煤口，加煤口座预制件内侧上沿口的圆环边缘设置有凹弧面，加煤口座钢制件的外周侧壁与焦炉炉顶的粘土砖层内壁之间浇注并锚固陶瓷耐磨料。
2.根据权利要求1所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：钢制件为具有圆周和上端面的倒扣l型圆筒钢结构，钢制件的上端面向加煤口的中心方向水平延伸至预制件内侧上沿口的内弧面处，钢制件的圆周侧壁面底端与预制件的下端面平齐；钢制件的内、外侧壁上均布固定设有锚固件。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：钢制件的侧壁直通向下，加煤口座呈整体抱箍型结构。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：钢制件的侧壁呈由上至下扩展的阶梯型结构，钢制件的下部侧壁直径大于上部侧壁直径，加煤口座呈整体阶梯型结构。
5.根据权利要求1所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：加煤口座预制件用刚玉-莫来石的复合无机浇注料浇注为一体，且锚固在钢制件的内部，形成预制件-钢制件整体组合式加煤口座，钢制件由耐热钢板制成，钢板厚度不小于8mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于焦炉的新型炭化室加煤口座结构，其特征在于：位于加煤口座四周的炉顶粘土砖层的内壁纵截面为多层阶梯型式结构，下层较上层的粘土...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪升起，刘杰，李要现，校元克，李奇勇，
申请(专利权)人：河南好运祥耐材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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