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自焙炭砖炉衬在工业硅炉上的应用 J999年第l期轻金属43 自焙炭砖炉衬在工业硅炉上的应用 严东 (遵义钛厂贵州遵义563004) amp;Z 捅要自焙蔗砖炉对技术已在遵544.~厂工业硅妒上应用,自培是砖炉对应用在工业硅炉上 有蛀地提高产量,质量,达到良好的技术经弃 . ,f.美键词竺竺,绣??__一…1… ,\ 自抚顺铝广工业硅车间建成投产近40年,炉底部分从下到上依次为:硅酸铝纤维毯 来,我国工业硅生产工艺技术,装备水平不断提用于隔热,硅砂层,粘土砖层,高铝砖层,底糊垫 高,特别是工业硅的生产能力迅速增长.近年层,底部碳块两层,碳块间错缝砌筑,缝问 来,由于能源,原材料价格的持续上涨,使得工50mm缝隙用底糊砸紧. 业硅这一高能耗产品的竞争更加激烈.炉墙部分从外到内依次为:硅酸铝纤维毯 遵义钛厂1971年投产了第一台5000kVA用于隔热,硅砂层作伸缩缝,粘土砖层,侧部碳 工业硅炉,80年代又新建了6300kVA工业硅砖满铺或三点式布置(侧部碳砖与高铝砖结 炉3台.在20多年的生产实践中,遵义钛厂对合).粘土砖与炭砖阃填磷酸盐混凝土. 于硅炉炉衬材料,筑炉工艺的选择也几经周折,原炉衬结构存在的主要问题有: 不断完善.但仍然受到炉底发红,炉嘴易渗漏的…硅炉炉衬结构设计不合理,炉底铺垫厚 困扰,工业硅炉的炉衬寿命不理想,检修周期度为60ram的硅砂层,其理由一是为厂炉底找 短,一般两年左在一次中修.4～5年一次大修.平;二是认为可以吸振;而实践表明正是由于炉 近年来,自焙炭砖炉衬技术在全国各地得到广底砂层降低了炉底砌体的整体结构强度,形成 泛应用+遵义钛厂也通过多次调查研究,1995～软基础,成了导致炉衬结构破坏的重要原因 1997年在炉子大修时,相继在15000kVA炉,之一.在工业硅生产中,以三相电极极心圆的 46300kVA炉,36300kVA炉上采用lr自焙圆心为中心.从中心向外,从炉底表面往下都存 炭砖新技术.通过两年多的生产实践表明,自在着很大的温差.特别是烘炉和生产初期.随 焙炭砖炉衬在工业硅炉上的应用可有效地提高着炉内急剧升温,炉衬中产生温差应力并形成 产量,质量,达到良好的技术经济指标.不均匀变形.砌筑在炉底砂层软基础上的焙 1原炉体及炉衬结构鬟萎意拿望犁篓 工业硅炉炉体主要由炉壳和炉衬两部分组入炉底,加速了炉底破坏.如我厂3硅炉大修 成,炉壳为圆柱形(1炉)或圆锥形(2,3,4投产后不久就出现的炉底发红就是由于硅水渗 炉),用厚度为14ram(1炉)或20ram(2,3,人炉底而引起的.因此,取消炉底砂层是提高 4炉)钢板制成,为提高炉壳强度,炉壳水平及炉底砌体整体结构强度的关键一环.至于硅砂 垂直方向均加有加强圈或筋板.以6300kVA层的防震性能,在直径5米多的范围内,其震动 电炉为例,原炉衬结构主要为:是很小的;而且自焙炭砖的热膨胀系数小,稳定 t稿日期?0她0810 严东:白焙炭砖炉衬在工业硅炉上的应用1999年第1期 性好,有耐急冷急热的功能.所完全可以取消 硅砂层 一2炉底砌筑的焙烧炭块确缺陷性,焙烧炭 块使用的主要原料是无烟煤和抬金焦,无烟煤 用回转窑或罐式窑煅烧,煅烧温度1250~C左 右,焙烧炭块经挤压成型后,再经过一次焙烧 焙烧温度仍是1250~C左右,由于焙烧炭块的煅 烧,焙烧温度均低于使用温度,使用中会产生残 余的体积收缩. 13炉底砌筑的焙烧炭块.都是未经加工的 毛坯,砌筑时炭块与炭块之间留有50～60ram 的缝隙,用电极糊填实,由于电极糊的软化温度 高,且对温度变化敏感性强使用前需打碎并加 热到130℃～160℃,炉内捣固施工时,工人手 持捣锤,在炉内将散发出有毒气体的炭素散状 料捣固成要求的炭捣料体,施工环境十分恶劣. 加上捣料温度不易控制,而温度变化对炭素料 的塑性影响极大,要将炭捣体捣固成质量均一, 坚实,致密的整体,捣固施工比较困难:因为劳 动条件差,强度大,往往出现砖缝填不实的现 象,加之开炉后随着炉温的升高,挥发物排除. 体积收缩,缝隙增大.硅水很容易通过缝隙钻人 炉底. (4)原炉底设计无良好的隔热保护层,硅炉 生产时,焙烧炭块下部的实际温度接近普通高 铝砖可能承受的最高荷重变形温度.如果再出 现焙烧炭块间缝隙穿漏.高铝砖长期处于高温 下.就会烧熔变质,这也是炉底短寿的原因之 ～ c 【51目前使用的侧部石墨块及炉日部位通道 用石墨块,尺寸大,侧部石墨块单重达267kg, 搬运很不方便,且目前厂内尚无配套的机械加 工石墨块能力,石墨块的尺寸加工依靠手工进 行,加工精度低,周期长,石墨块间合缝不严密. 而且石墨块间砌筑用泥浆采用高强磷酸盐泥 浆.材料不配套. f6j出硅口寿命短最初炉村设计栗用了刚 玉炉门砖,有一定效果.但由于采购困难,改用 耐热混凝土,其耐火度,