干法熄焦已逐漸在國內普及起來，干熄焦工藝技術也日趨完善。在眾多建成的干熄焦中，干熄槽與1DC以及1DC與預熱鍋爐間均采用柔性膨脹節(jié)銜接。而大部分膨脹節(jié)內部均是澆注而成。重鋼2010年和2011年建成投產的兩座150t/h干熄焦均是這種設計建造方式。

　　【摘要】研究干法熄焦一次除塵（1DC）膨脹節(jié)結構，分析“設計”、“生產”、“檢修”等不同階段造成膨脹節(jié)破損的原因，以及膨脹節(jié)砌磚改造的技術要點。改造前后的效益分析。

　　【關鍵詞】冶金論文范文,干法熄焦,一次除塵,膨脹節(jié),砌磚

　　在使用過程中常常發(fā)生膨脹節(jié)頂部拱頂澆注料開裂，甚至脫落（如圖1）。高溫煙氣直接將膨脹節(jié)外層保護裝置燒穿。導致煙氣系統(tǒng)循環(huán)氣體組份無法正常控制，特別是1DC入口又是巡檢人員必經道路，停產檢修時給產生了安全隱患。為此，我廠根據(jù)3#干熄焦砌筑形膨脹節(jié)和同業(yè)膨脹節(jié)使用情況結合平常升降負荷及其年修情況進行破損分析，并進行砌筑改造。

　　圖1重鋼2#干熄焦1DC入口膨脹節(jié)

　　1膨脹節(jié)破損原因分析

　　1.1膨脹節(jié)的作用

　　膨脹節(jié)習慣上也叫伸縮節(jié)或補償器。由構成其工作主體的波紋管和端管、支架、法蘭、導管等附件組成。屬于補償元件。利用主體波紋管的有效伸縮變形以吸收或調控干熄槽體和高溫高壓余熱鍋爐與1DC間因熱脹冷縮等原因而產生的尺寸變化，或補償這三者間軸向、橫向和角向位移。膨脹節(jié)的設計非常復雜，一般只對耐壓能力、位移引起的應力、疲勞壽命、剛度和穩(wěn)定性等參數(shù)進行計算和校核，而對膨脹節(jié)保溫層的涉及面偏少。高溫環(huán)境下運行的膨脹節(jié)保溫層一旦被破壞，就會損壞整個膨脹節(jié)。

　　1.2膨脹節(jié)損壞的原因分析

　　根據(jù)2012年4月重鋼1#干熄焦年修與2012年11月重鋼2#干熄焦年修情況以及及生產過程跟蹤分析表明，膨脹節(jié)側墻和弧形頂部容易被燒穿和澆注料脫落，其原因有以下幾點：

　　（1）弧形頂部的澆注料結構可分為工作層和隔熱層，工作層為高鋁澆注料，厚100mm，隔熱層用隔熱輕質澆注料，厚308mm。一次除塵器同一區(qū)域的工作層莫來石磚的厚度是416mm。膨脹節(jié)耐火材料的工作層設計厚度不夠。

　　（2）在施工過程中，澆注料施工較耐火磚施工更講究細節(jié)，再加上施工工期短，膨脹節(jié)澆注料的澆注養(yǎng)護時間不夠就開始吊裝，或者吊裝方法不夠科學合理，使?jié)沧⒘显诘跹b過程中容易遭到破壞。

　　（3）干熄焦烘爐過程中烘爐曲線是按照耐火磚的升溫曲線進行烘爐，澆注料在烘爐過程中遭到一定的破壞。生產過程中因經常停爐而產生急冷急熱，這會對澆注料內部結構產生頻繁的收縮變化；還有因鍋爐經常爆管而產生超標的水蒸汽，循環(huán)到膨脹節(jié)處就會造成澆注料的損壞。

　　（4）膨脹節(jié)兩邊膨脹縫耐火填充物的填塞不密實。干熄爐生產時內部有一定的負壓，對于膨脹縫內填充物有吸附力，當膨脹縫內的填充物被吸走后，干熄爐的壓力、高溫通過膨脹縫間隙直接和膨脹節(jié)的金屬部分、保溫層接觸，這樣金屬部分易燒壞，膨脹節(jié)保溫層的澆注料也被燒掉，錨固件被直接和高溫接觸，產生變形后破壞工作層的澆注料。工作層和保溫層的澆注料破壞后，膨脹節(jié)的金屬易燒穿燒壞，甚至損壞整個膨脹節(jié)。

　　2膨脹節(jié)改砌磚

　　2.1兩側墻耐材結構變化

　　更換新膨脹節(jié)費用高、施工時間長，且使用效果不理想。為減少費用和縮短施工時間，膨脹節(jié)的下部結構和兩側面的金屬外殼不變，將澆注料結構改為耐火磚結構，圖1為膨脹節(jié)兩側墻改變后耐火材料的結構圖。砌筑時，膨脹節(jié)兩側墻用N53的粘土磚和高鋁質輕質磚砌筑見圖2。

　　圖2改變耐火材料后的膨脹節(jié)結構圖

　　2.2膨脹節(jié)頂部耐材結構變化

　　將膨脹節(jié)弧形拱頂部分的金屬外殼全部割除，由原澆注料結構變成和一次除塵器頂部的耐火材料相同的結構。首先把膨脹節(jié)的弧形拱頂外殼及附近的鋼板割掉。保證耐火磚的工作層和保溫層砌筑尺寸。砌拱頂按一次除塵器拱頂耐火材料圖砌筑，用型號QAM-D807莫來石耐火磚作為工作層和高鋁質輕質磚作為保溫層。砌筑方式采用交錯砌筑。原膨脹節(jié)伸縮位移為80mm，膨脹節(jié)安裝位置兩邊各設計10mm的膨脹縫，膨脹縫和伸縮位移總的寬度變?yōu)?00mm。根據(jù)干熄爐生產后膨脹系數(shù)變小的特點，將側墻和拱頂膨脹節(jié)伸縮位移和膨脹縫合在一起，留設在膨脹節(jié)兩邊，尺寸是各留設45mm，膨脹縫和伸縮位移總的寬度變?yōu)?0mm。

　　2.3膨脹節(jié)頂部的保護套處理

　　拱頂砌筑完莫來石磚和保溫磚之后，在拱頂上部回填保溫顆粒。膨脹節(jié)的保護套是在膨脹節(jié)拱頂上部框架上的焊接鋼板。焊接鋼板時，為了保證膨脹節(jié)能自由膨脹和收縮，鋼板只焊接在膨脹節(jié)框架的一邊。另一邊直接搭接上100mm。

　　2.4膨脹節(jié)的膨脹縫處理

　　干熄爐生產有負壓，對膨脹縫內的填充物有抽吸作用，故要求填充物為工作溫度為1260℃、體積密度為220kg/m3的陶瓷纖維毯。砌筑時，把砌筑尺寸計算好，先鋪設兩邊膨脹縫內陶瓷纖維毯，然后砌筑莫來石磚，使陶瓷纖維毯的壓縮比超過40%，達到膨脹縫內填充物密實。在膨脹縫的上面用粘土質耐火磚砌筑壓縫。在膨脹縫的工作面內，采用三根直徑20mm的陶瓷纖維繩紐結沾粘土火泥打入，保證膨脹節(jié)的嚴密性。

　　3小結

　　通過對干熄焦一次除塵器膨脹節(jié)耐材結構改變的分析及探討，嘗試性的對膨脹節(jié)按上述方法改造后，干熄爐重新生產，生產運行情況良好。實現(xiàn)了滿足干熄焦生產的目的，相比更換單個膨脹節(jié)從澆注到膨脹節(jié)密封處理需17天，而砌筑單個膨脹節(jié)則只需要10天時間，有效的縮短了干熄焦年修時間，大大延長了干熄焦膨脹節(jié)的使用壽命，解決了干熄焦生產的一個薄弱環(huán)節(jié)。實踐證明重新更換澆注形式的膨脹節(jié)費用要比改砌筑膨脹節(jié)高出兩倍多。因此，國內同業(yè)中遇有年修1DC澆注料膨脹節(jié)上述研究和應用不失為一個很好的參考。