窑炉用耐火材料施工综述.docx
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1、窑炉用耐火材料施工综述工业炉进入冬季施工时,耐火砌体、耐火可塑料、水玻璃、磷酸耐火浇注料,要保持温度在5c以上。一般耐火砌体要搭设暖棚,在 棚内安装采暖设施保持施工环境温度,工业炉施工点和耐火砌体周围 温度均不得低于5。同时对耐火砖进行预热至零度以上,对于不定 型耐火材料的冬季施工,除采用暖棚法外,还可采用蓄热法等.耐火 材料冬季施工的温度控制应采取如下措施:水泥耐火浇注料、可塑料、 喷涂料、耐火泥浆等施工温度不低于5;水玻璃耐火浇注料、粘土 耐火浇注料、磷酸盐耐火浇注料在施工时温度不应低于10;以高粘 水泥为胶结剂的耐火浇注料可以用搅拌水加热,但温度不宜超过30。 加热硅酸盐水泥耐火浇注料的
2、水温度不宜超过60o但耐火浇注料 中,不应另加化学促凝剂。炉窑砌安完毕后,如不能随即烘炉投产,则应根据衬层耐火材料 的性能采取烘干或防冻保温措施。其他部分施工(一)留设膨胀缝和填缝膨胀缝的作用是:在炉窑生产加热时,由于温度使炉衬砌结构产 生膨胀。为了防止膨胀对窑炉衬砌结构的破坏。对于小型炉窑炉衬砌 结构膨胀影响不大,通常依靠砖缝泥浆和空隙的压缩来补偿这部分的 膨胀缝。但是大型炉窑在长期高温下生产时仅以灰缝的压缩来补偿热 膨胀是不够的,必须留有适当的膨胀缝来防范。通常在设计炉衬结构 时,设计单位根据计算给予补偿考虑。在砌筑前应进行预砌筑,因这种炉顶结构复杂,异型砖多,质量 要求高,施工难度大。炉
3、顶耐火砖全部由炉顶钢梁承重,炉顶耐火破 悬挂在特制的耐热挂破铸件上。施工时一般应由中间向两边砌筑,同时按设计要求留出膨胀缝。(1)吊挂砖上面要求涂抹50mm矿棉水泥保温层时,为了防止吊挂 砖吸水,在吊挂砖上面铺一层塑料薄膜;随即在砖上面涂抹保温层。 为了防止保温层裂缝,涂抹时应分2次或3次进行。(2)炉顶挂砖一般采用平面挂砖和带齿挂砖。用带齿挂石专砌筑成 的炉顶比较坚固,密封性能较好。3 .炉底及烟道的铺砌准备铺砌前,应将砌筑炉顶脚手架拆除,并将炉内清扫干净,检 查炉底是否水平,焊接质量是否符合要求,底部烧嘴及管道是否安装 正确,放好中心线开始砌筑。(1)在砌筑炉底时有烟道,先砌烟道墙,砌两到
4、三层时,开始砌 炉底。在砌底时要注意炉底砖的上表面与下集气管之间的距离,不应 小于设计尺寸,以防下集气管膨胀面碰炉底。(2)砌筑烟道墙上回烟孔的砖,应提前施工,砌筑时要保证灰缝 厚度,砌筑泥浆不得堵塞回烟孔,以保证烟气畅通。砌筑炉底时,应 按设计要求在管道周围留设膨胀缝,并在砌筑前,将缝内填好陶瓷纤 维。4 .球形顶砌筑在施工前采用预砌筑,预砌筑的砖编好顺序号,保证正式施工砌 筑质量。对于有金属外壳的球形顶,施工时有两种方法。(1)一种球形顶系多层结构,外壳空间较大,可采用支设拱顶, 因拱顶砖的砌筑是十分复杂重要的,能否保证拱顶破的砌筑质量,拱 顶是关键。在砌筑前对拱顶模板设计、制作要精心,使
5、拱顶砖砌筑质 量能满足设计要求。(2)另一种由于球形拱顶外壳空间很小,不便支设拱顶,应采用 铁卡钩进行砌筑。球形拱的砖型是不同尺寸的楔形砖(即平面和侧面都是楔型),以 逐渐缩小半径的倾斜状之环构成。距顶1/3以上部分为防止砖的滑动, 需在每环砖未合拢的砖层上,45块砖设一个,到最后几环时,每 砌一块砖就使用一只卡钩。(3)弧形拱顶砌筑时,应从拱脚砖开始,两边同时向拱顶中心进 行,拱顶每块成的辐射缝皆应与半径方向吻合。砌至顶部的最后几块 砖进行预砌筑,使最后锁砖打入合适,锁砖数量应为奇数。锁砖按拱 的中心线对称均匀分布,跨度大于3m的拱打入3块。打锁砖时用木 槌或铁锤垫木板。两侧对称的锁砖应同时
6、打入。锅炉按结构装置可分为火管锅炉和水管锅炉。锅炉安装按设备到 达现场的形式分为整体安装法和分部组装法。水管锅炉是在锅筒的外面设置了很多根管子(称为受热面),通常 这些管子的上端与锅筒相连,下端与集箱(或下锅筒)相连。水管锅炉 的型式较多,构造也有差异,按锅筒的数目和锅筒的放置形式,可分 为单纵锅筒水管锅炉,单横锅筒水管锅炉,双纵锅筒水管锅炉,双横 锅筒水管锅炉等,现以双横锅筒水管锅炉的安装为例。双横锅筒水管锅炉属于散装式,安装比较复杂,其安装主要程序 为:锅炉钢架-锅筒(汽包)-胀管-省煤器安装-空气预热器安装-过热 器安装-炉排安装-附属设备安装-水压试验-筑炉-烘炉-煮炉定压试 运行-交
7、付使用。2 .锅筒支承物的安装。双横锅筒的支承有三种方法:第一种是下 锅筒设支座,上锅筒靠对流管束(或升降管)支撑;第二种是下锅筒设 支座,而上锅筒用吊环吊挂。第三种是上、下锅筒均设支座。锅筒支 座由滚柱和底板两部分组成。3 .锅筒的就位与调整。上下锅筒采用吊车或扒杆进行吊装就位。 锅筒就位后,应对锅筒的纵向中心线,横向中心线、锅筒两端面的垂 直中心线按有关规范要求进行调整。(三)受热面管子(对流管束)的安装通常将对流管束,水冷壁管采用胀接法使管端与锅筒上(或集箱 上)管孔进行连接。胀接前应检查管子并进行管端退火、打磨、清理, 管孔清理,管子和管孔的选配。送配时,应注意全部管子胀接端与管 孔之
8、间的间隙保持均匀,以保证胀接质量,管端退火通常采用铅浴法, 胀管时有两道工序,先用固定胀管器固定胀管,再用翻边胀管器继续 使管端管径扩大并翻边。经翻边后,一方面胀管接头的强度大大提高, 同时也减少了水出入管端的阻力损失。(四)省煤器安装省煤器通常由支承架,带法兰的铸铁肋片管、铸铁弯头或蛇形管等组成,安装在锅炉尾部烟管中,水进入省煤器后,经与高温烟气换 热使水温提高。省煤器在组合前应认真做好检查工作,先核对支架,再检查省煤 器。铸铁省煤器每根肋片管上损坏的肋片数不应多于总肋片数的10%, 整个省煤器中有破损肋片的管数不应多于总管数的10%;管及弯头的 密封面应无径向沟槽、裂纹、歪斜坑凹及其他缺陷
9、。对蛇形管,与联 箱管接头对口前,应仔细检查联箱内部,清除杂物;对蛇形管应逐根 进行通球检查,保证畅通无阻。通球检查时所用的压缩空气压力不低 于0.6MPa,通球直径为管内径的75%。省煤器安装时,严格注意管排 侧面、管端与护墙之间的间隙,应符合图纸规定,以保证自由膨胀。(五)空气预热器安装空气预热器分为板式、管式和回转式三种结构形式,常采用的是 钢管式和回转式预热器。空气经过预热器变成热风进入燃烧室,既能 改变燃烧条件,又能充分利用排烟的余热。该装置安装前,应对管箱进行外表质量检查,对损伤的管子应修 复,预热器上方无膨胀节时,应留出适当的膨胀间隙。如有膨胀节时, 则应连接良好,不得有变形和泄
10、漏现象。(六)过热器安装过热器是将锅筒内产生的饱和水蒸汽,再一次进行加热,使之成 为过热蒸汽的设备,饱和蒸汽即湿蒸汽,经过热器加热后变成干蒸汽。过热器是由进、出口联箱及许多蛇形管组装而成的,按照传热方 式的不同,过热器可分为低温对流过热器、屏式过热器和高温幅射过 热器。对流过热器大都垂直悬挂于锅炉尾部;辐射过热器多半装于锅 炉的炉顶部或包覆于炉墙内壁上。过热器是将饱和蒸汽加热到一定温 度的表面式换热器,起着分配和汇集蒸汽的作用。对于大容量锅炉的 过热器都布置在烟温较高的区域内,其蒸汽温度和管壁热负荷都很高, 所以,过热器的材料大多采用一些含有铭、铝、钢等元素,具有良好 高温强度性能的耐热合金钢
11、。过热器安装时,先将过热器联箱和减温器上位。吊装组合件时, 其次序是先一级后二级,每级由里向外,逐排上位,逐排焊接。焊接 质量要好,防止漏烟。安装膨胀节时,注意膨胀方向不要装错,密封 装置不要漏掉。(七)炉排安装工业锅炉中用得较多的有链条炉排、抛煤机炉排、往复推动炉和 振动炉排,各种型式的炉排安装工序和要求都各不相同,应按锅炉安 装使用说明书的要求进行安装。一般情况下,炉排安装顺序为:1 .安装前将铸铁炉排片、炉排梁等构件配合处的飞边、毛刺磨掉, 以保证各部位的良好配合。2 .安装前要进行炉外冷态空运转,运转时间不应少于2d3d, 如发生卡住、跑偏等现象,应予以清除。3 .炉排安装顺序按炉排型
12、式而定,一般是由下而上的顺序安装。要按设计图纸核对尺寸,保证安装允许的偏差值和炉排两端的缝隙大 小,以防影响炉排的运行。4 .安装炉排的变速机构。5 .炉排安装完毕,要认真检查。确认合格后,再进行冷态试运转。(八)锅炉安全附件的安装锅炉安全附件主要指的是压力表、水位计和安全阀。1 .压力表安装锅炉上常用的压力表为弹簧式压力表,安装时应注意以下几点:(1)新装的压力表必须经过计量部门检验,铅封不允许损坏,压 力表不许超过检验使用年限。(2)压力表要装在与汽包蒸汽空间直接相通的地方,同时便于观 察、冲洗,并要避免由于压力表受到振动和高温而造成损坏。(3)当锅炉工作压力低于2. 5MPa表压时,压力
13、表精度不应低于 1.5级,压力表盘直径不得小于100mm,表盘刻度极限值应为工作压 力的1. 53. 0倍(最好为2倍),刻度盘上应划红线指出工作压力。(4)压力表要作为独立装置安装,不应和其他管道相连。(5)压力表下面要装有存水弯管,以积存冷凝水,避免蒸汽直接 接触弹簧弯管而使弹簧管过热。(6)在压力表和存水弯管之间,要装旋塞或三通旋塞,以便吹洗、 检验压力表。2 .水位计安装汽包水位高低直接关系到锅炉的安全运行。锅炉上必须要安装两 个彼此独立的水位计,以保证正确地指示锅炉水位的高低。中低压工 业锅炉常用平板玻璃水位计和低位水位计,小型锅炉常用玻璃管式水 位计。水位计与上汽包的水空间和汽空间
14、相连接,上汽包最低安全水 位至少比水位计玻璃板(管)的最低可见边缘高25mm;上汽包内的最高 安全水位至少比水位计玻璃板(管)的最高可见边缘低25mn,水位计 上装有三个管路阀,即蒸汽通路阀、水通路阀和放水冲洗阀。水位计 安装时应注意以下几点:(1)蒸发量大于0. 2t/h的锅炉,应安装两个彼此独立的水位计, 以便能够校核锅炉内的水位。(2)水位计要垂直安装;连通管路的布置应能使该管路中的空气 排尽;整个管路应密封良好;汽连通管不应保温。(3)水连通管与汽连通管要尽量水平布置,其内径不得小于18mm, 连接管的长度大于500mm,以保证水位计灵敏准确。(4)放水旋塞下方应装有接地面的水管,并引
15、到安全地点,旋塞 的内径以及玻璃管的内径都不得小于8mmo(5)水位计与汽包之间的汽,水连接管上不能安装阀门,更不得 装设球形阀。如装有阀门,在运行时应将阀门全开,并予以铅封。3 .安全阀安装锅炉内汽体压力达到安全阀开启压力时,安全阀自动打开,排出 汽包中的一部分蒸汽,使压力下降,避免过压造成事故。中、低压锅 炉常用的安全阀有弹簧式和杠杆式两种。蒸发量大于0. 5t/h的锅炉,至少应装设两个安全阀(不包括省煤 器上的安全阀),且其中一个应能够先打开。安全阀的阀座内径应大于25mm;几个安全阀共同装设在一根与汽 包相联的短管上时,短管通路截面积应大于所有几个安全阀门面积总 和的1. 25倍。同样
16、,排气管的截面积亦至少为安全阀总截面积的1. 25 倍。4 .锅炉水压试验锅炉水压试验的范围包括有锅筒、联箱、对流管束、水冷壁管、 过热器、锅炉本体范围内管道及阀门等,但不包括安全阀。(1)准备工作。将上下锅筒内清理干净;对升降管水冷壁管进行通 球试验;封闭人孔、手孔;拆下安全阀并以盲板堵住。每台锅炉装压力 表两块;打开锅炉上的主汽阀(此时该阀代替排气阀);关闭排污阀;将 锅炉、手压泵以管道与水源连接。(2)试验压力。(3)试验介质。水压试验时,试验用水应清洁,试压环境温度不 得低于5,水温一般应保持1540。特殊情况下,允许在室温 低于+5但高于-5下进行试验,但此时要使用热水,水温不宜超过
17、 60,并要采用必要的防冻措施。(4)试验过程。打开注水阀,向锅炉内注水至满,空气排尽后关 闭放气阀和注水阀。以手压泵徐徐升压,升至0. 3MPa0.4MPa时, 进行一次检查,必要时拧紧人孔、手孔和法兰的螺栓。当升至工作压 力时暂停,检查各胀口、焊口有无漏水。然后继续升压至试验压力, 保持5min,回降至工作压力,进行全面检查,以不漏水为合格。对于泅水(水珠不往下流)和水印(有水迹)的胀口,可不补胀;漏水口可补胀,但补胀次数不得超过两次,且胀管率在允许范围内。水压试验后,应将水全部放净,不得使锅筒、过热器、省煤器等 内部有积水,以防冬天冻裂。(九)炉墙的砌筑炉墙直接受高温火焰的烘烤,要求炉墙
18、一是要具有耐高温的性能; 二是在高温下要强度高、变形小。因此,对筑炉所用材料、砌筑质量 要求严格。1 .筑炉常用材料锅炉的炉墙通常分为内墙、隔烟墙和外墙。内墙、隔烟墙直接受 火焰侵袭,采用耐火砖、耐火泥砌筑。耐火砖分为普型和异型两种, 耐火泥由生料(生耐火泥)、熟料(熟耐火泥)配制而成。外墙不直接承 受火焰的烘烤,采用优质红(青)砖和水泥砂浆砌筑。2 .材料的检查筑炉所用砖,耐火泥、水泥及河砂要严格检查。每块石专均应棱角 完整、长、宽、厚尺寸相同;无扭曲、裂纹等缺陷。耐火水泥、水泥 应认真检查出厂日期及有否变质失效情况;河砂应干净无杂物。3 .炉墙的砌筑分为砌筑炉墙和砌筑弧形拱。(1)砌筑炉墙
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