專利名稱：氣化爐拱頂的制作方法
技術領域：
本實用新型主要涉及氣化爐拱頂結構，尤其涉及氣化爐拱頂耐火襯里的結構。
從查新檢索結果看，國內對解決氣化爐拱頂超溫問題，主要集中在渣油氣化爐及水煤漿氣化爐上，相關文獻有“水煤漿氣化爐拱頂超溫原因探析及預防措施(煤化工.2001，(2)-55-57)”，“德士古渣油氣化爐耐火襯里的改進(化肥工業(yè).2000，27(5).-45-47)”，“延長渣油氣化爐耐火襯里壽命對策(新疆化工.1992，(2).-46-51)”，“氣化爐爐殼超溫與改造(化工設計.2001，011(004).-43-44)”。
在工程上，現有技術為了降低氣化爐拱頂溫度，采取了在拱頂外加水冷夾套或將爐頂耐火隔熱襯里加厚到360mm的方法，加厚的拱頂隔熱襯里一般為3層。
現有技術存在一些不足第一是在氣化爐拱頂外加水冷夾套，不但需對焊接區(qū)進行熱處理，而且冷卻水壓力溫度的控制很關鍵。因為氣化爐的露點溫度約為186℃，冷卻水必須高于該溫度。這樣，對于氣化爐的改造投資高，且增多了一套冷卻水壓力溫度控制系統(tǒng)。第二是增設冷卻水夾套，使熱損失增大，原料消耗也相應增大。
對于加厚拱頂耐火隔熱襯里至360mm，為了保持拱頂的穩(wěn)定性，直筒處切線下移，使拱頂重量增大，且投資增加。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種氣化爐拱頂。通過優(yōu)化拱頂耐火襯里、耐火隔熱層的結構設置及優(yōu)化背層輕質高強莫來石隔熱層結構，解決由于原料由渣油改為天然氣后氣化爐拱頂超溫問題。另一個目的是使氣化爐拱頂及爐口與氣化燒嘴相匹配。
本實用新型的目的可以通過采用以下技術方案來實現一種氣化爐拱頂包括有氣化爐拱頂鋼體外殼(9)，爐口(6)，氣化爐拱頂耐火隔熱層包括有見火面磚層(1)；背襯層包括有輕質高強莫來石隔熱層(3)，其主要特點是高純剛玉磚見火面磚層(1)與莫來石隔熱層(3)之間設有陶纖毯層(2)；莫來石隔熱層(3)與拱頂鋼體外殼(9)內壁之間設有陶纖毯絕熱層(4)。
所述的氣化爐拱頂還包括有拱頂鋼體外殼(9)與絕熱層(4)之間設有納米級隔熱層(7)。納米級隔熱材料確保獲得較低的拱頂外壁溫度，使氣化爐溫度的操作彈性增大的作用更加明顯。
爐口掛磚(5)設有的凹槽(18)鑲嵌于其背襯層磚(10)設置的凸臺(11)上。爐口結構的改變獲得與氣化燒嘴的合理匹配，以使在氣化爐內形成最佳的流場及溫度場，保證有效氣體成分大于95.5％。
所述的見火面磚層(1)的高純剛玉磚(12)在與其見火面相鄰接的各面上，一一對應的設有凹槽(13)與凸起(14)；兩高純剛玉磚(12)之間以卯榫相接。
所述的莫來石隔熱層(3)所采用的莫來石磚(15)為整體相錯，在其相對應的面上分別設有凹(16)、凸面(17)，兩莫來石磚(13)之間以凹、凸錯接。輕質高強莫來石磚凹凸錯接結構，避免由于磚縫串氣引起的氣化爐拱頂金屬外壁溫度失控。
本實用新型總厚度控制在300-340mm，使渣油改天然氣后拱頂外壁溫度限制在300℃以內。
本實用新型的有益效果是采用本實用新型的氣化爐拱頂耐火隔熱具有顯著效果。首先是原料由渣油等重質原料改為天然氣等輕質原料后，氣化爐內的高溫熱區(qū)上移且火焰變短，幾乎沒有黑區(qū)而引起氣化爐拱頂熱流密度加大，對拱頂輻射加大，氣化爐拱頂金屬外壁溫度不但沒有升高，反而下降了8～12℃，保證了氣化爐的正常操作。其次是拱頂及爐口結構的合理布置使之與天然氣氣化燒嘴獲得了最佳的流場及溫度場匹配而達到最好的氣化效果。因此，本實用新型既適用于原料輕質化后的氣化爐改造或新建氣化爐系統(tǒng)中，也可用于原料在重質原料和輕質原料之間的切換或以任意比例進行摻燒的氣化爐系統(tǒng)中，因而可大大縮短改造工期，節(jié)省投資。滿足氣化裝置的長周期，滿負荷運行要求，提高裝置的經濟效益。


圖1為本實用新型實施例的的氣化爐拱頂主剖視圖；圖2為圖1拱頂局部I的放大示意圖；圖3為圖1拱頂局部II的放大示意圖；圖4為本實用新型高純剛玉磚(12)立體示意圖；圖5為本實用新型莫來石磚(15)立體示意圖；具體實施方式
以下結合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述，但本實用新型并不局限于實施例。
實施例見圖1，氣化爐拱頂鋼體外殼9，爐口6，火盆8氣化爐拱頂耐火隔熱層包括有見火面磚層1。背襯層包括有輕質高強莫來石隔熱層3，在高純剛玉磚見火面磚層1與莫來石隔熱層3之間設有陶纖毯層2；莫來石隔熱層3與拱頂鋼體外殼9內壁之間設有陶纖毯絕熱層4，納米級隔熱層7。爐口掛磚5設有的凹槽18鑲嵌于其背襯層磚10設置的凸臺11上。見火面磚層1的高純剛玉磚12在與其見火面相鄰接的各面上，一一對應的設有凹槽13與凸起14；兩高純剛玉磚12之間以卯榫相接。莫來石隔熱層3所采用的莫來石磚15為整體相錯，在其相對應的面上分別設有凹16、凸面17，兩莫來石磚13之間以凹、凸錯接。拱頂耐火隔熱襯里層總厚度為310mm；各層耐火隔熱襯里層厚度分別為①剛玉磚141mm、②陶纖毯10mm、③輕質高強莫來石磚147mm、④陶纖毯5mm及9mm、⑦納米級隔熱材料3mm及7mm，這樣使渣油改天然氣后氣化爐拱頂金屬實際的外壁溫度平均為265℃，最高達285℃。
權利要求1.一種氣化爐拱頂，包括有氣化爐拱頂鋼體外殼(9)，爐口(6)，氣化爐拱頂耐火隔熱層包括有向火面磚層(1)；背襯層包括有輕質高強莫來石隔熱層(3)，其特征是高純剛玉磚向火面磚層(1)與莫來石隔熱層(3)之間設有陶纖毯層(2)；莫來石隔熱層(3)與拱頂鋼體外殼(9)內壁之間設有陶纖毯絕熱層(4)。
2.如權利要求1所述的氣化爐拱頂，其特征是還包括有拱頂鋼體外殼(9)與絕熱層(4)之間設有納米級隔熱層(7)。
3.如權利要求1或2所述的氣化爐拱頂，其特征是爐口掛磚(5)設有的凹槽(18)鑲嵌于其背襯層磚(10)設置的凸臺(11)上。
4.如權利要求3所述的氣化爐拱頂，其特征是見火面磚層(1)的高純剛玉磚(12)在與其見火面相鄰接的各面上，一一對應的設有凹槽(13)與凸起(14)；兩高純剛玉磚(12)之間以卯榫相接。
5.如權利要求4所述的氣化爐拱頂，其特征是莫來石隔熱層(3)所采用的莫來石磚(15)為整體相錯，在其相對應的面上分別設有凹(16)、凸面(17)，兩莫來石磚(13)之間以凹、凸錯接。
專利摘要本實用新型主要涉及氣化爐拱頂結構，尤其涉及氣化爐拱頂耐火襯里的結構。一種氣化爐拱頂包括有氣化爐拱頂鋼體外殼，爐口，氣化爐拱頂耐火隔熱層包括有見火面磚層；背襯層包括有輕質高強莫來石隔熱層，其主要特點是高純剛玉磚見火面磚層與莫來石隔熱層之間設有陶纖毯層；莫來石隔熱層與拱頂鋼體外殼內壁之間設有陶纖毯絕熱層。采用本實用新型的氣化爐拱頂耐火隔熱具有顯著效果。原料由渣油等重質原料改為天然氣等輕質原料后，氣化爐拱頂金屬外壁溫度不但沒有升高，反而下降了8～12℃，保證了氣化爐的正常操作。
文檔編號F23M5/06GK2713318SQ0326269
公開日2005年7月27日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權日2003年8月8日
發(fā)明者郭文元, 蔣自平, 徐積源, 亢萬忠, 鄭泉杰, 李曉黎, 李磊, 王明鋒, 鄒杰, 章晨輝 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化集團蘭州設計院