加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)，有一個立式的外筒體，外筒體內(nèi)設(shè)置內(nèi)筒體，內(nèi)筒體與所述的外筒體之間充滿鍋爐水；內(nèi)筒體的內(nèi)壁上設(shè)置鈦合金鋼板隔氣層和耐火隔熱磚層，耐火隔熱磚層由多塊矩形鎖扣耐火磚拼砌構(gòu)成，矩形鎖扣耐火磚的四個邊中至少一個邊上設(shè)置柱面形凸緣，與該柱面形凸緣的對稱的另一個邊上設(shè)置柱面形凹槽，柱面形凸緣與柱面形凹槽相匹配。本實(shí)用新型的耐火隔熱磚層耐磨、耐蝕、耐高溫，鈦合金鋼板隔氣層耐酸堿，隔絕腐蝕氣體對內(nèi)筒體的侵蝕。
【專利說明】加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)，屬于水煤漿氣化【技術(shù)領(lǐng)域】。該爐體 中的內(nèi)筒體的內(nèi)壁上設(shè)置鈦合金鋼板隔氣層和耐火隔熱磚層；耐火磚的一個邊上設(shè)置柱面 形凸緣，另一個邊上設(shè)置柱面形凹槽。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，煤的潔凈與高效利用是當(dāng)今世界能源與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的重大課 題，也是我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。煤氣化是將一次能源轉(zhuǎn)化成潔凈的二次 能源的主要途徑。為此，中國專利200510111484. 8公開了一種多噴嘴水煤漿或粉煤氣化 爐，包括氣化室與洗滌冷卻室，氣化室包括內(nèi)襯耐火磚的圓柱狀殼體、工藝噴嘴室和工藝噴 嘴，工藝噴嘴室沿殼體周邊均布，工藝噴嘴以機(jī)械方式安裝在工藝噴嘴室中，氣化渣口設(shè)置 在氣化室底部；洗滌冷卻室設(shè)置在氣化室下部，洗滌冷卻室包括下渣口，煤氣出口設(shè)置在洗 滌冷卻室的上部，工藝噴嘴向下傾斜；下渣口至少有兩個；耐火隔熱磚層內(nèi)設(shè)托磚架。該專 利的優(yōu)點(diǎn)是爐內(nèi)溫度分布均勻，碳轉(zhuǎn)化率98 %以上，特別適合日處理3000噸一 5000噸的大 規(guī)模煤氣化生產(chǎn)工藝，可用于甲醇、合成氨、IGCC發(fā)電等領(lǐng)域。耐火隔熱磚層是水煤漿加壓 氣化爐內(nèi)襯的重要組成部分，要求有很好的常溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度、熱震穩(wěn)定性及耐磨性。隨 著煤化工水煤漿加壓氣化技術(shù)的進(jìn)步，氣化爐體積越來越大、操作壓力越來越高、日投煤量 越來越大，對爐體提出了更高的要求。因此，需要提出一種新的加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的爐體是雙 層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)筒體的內(nèi)壁上設(shè)置鈦合金鋼板隔氣層和耐火隔熱磚層，本實(shí)用新型的耐火隔 熱磚層耐磨、耐蝕、耐高溫，隔氣層耐高溫、耐酸堿，隔絕腐蝕氣體對內(nèi)筒體的侵蝕。
[0004] 本實(shí)用新型的目的是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)，有一 個立式的外筒體，所述外筒體內(nèi)設(shè)置內(nèi)筒體，所述內(nèi)筒體與所述的外筒體之間充滿鍋爐水； 所述內(nèi)筒體的內(nèi)壁上設(shè)置鈦合金鋼板隔氣層和耐火隔熱磚層，所述耐火隔熱磚層由多塊矩 形鎖扣耐火磚拼砌構(gòu)成，所述矩形鎖扣耐火磚的四個邊中至少一個邊上設(shè)置柱面形凸緣， 與該柱面形凸緣的對稱的另一個邊上設(shè)置柱面形凹槽，柱面形凸緣與柱面形凹槽相匹配。
[0005] 本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0006] 1、本實(shí)用新型的耐火隔熱磚層中的矩形鎖扣耐火磚具有耐磨、耐蝕、耐高溫、熱振 性好的特點(diǎn)，磚與磚之間的鎖扣結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了爐體內(nèi)襯整體的強(qiáng)度，并解決了爐體內(nèi)襯易脫 落問題，大大提高爐體使用壽命及安全性。
[0007] 2、本實(shí)用新型的鈦合金鋼板隔氣層具有耐高溫、耐酸堿腐蝕性能，磚與磚之間的 鎖扣密封結(jié)構(gòu)結(jié)合隔氣層大大提高了爐體耐高溫、耐酸堿，耐腐蝕氣體侵蝕的性能。
[0008] 3、本實(shí)用新型的耐火隔熱磚層中的相鄰的矩形鎖扣耐火磚之間構(gòu)成線接觸，加強(qiáng) 了耐火隔熱磚層的密封性，矩形鎖扣耐火磚上的柱面形凸緣與柱面形凹槽結(jié)構(gòu)能有效的吸 收磚體的體積膨脹、磚體的彎曲等變形量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0010] 圖1是本實(shí)用新型的爐體縱剖面示意圖；
[0011] 圖2是本實(shí)用新型的爐體局部放大圖；
[0012] 圖3是本實(shí)用新型的矩形鎖扣耐火磚外形結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖4是矩形鎖扣耐火磚俯視圖；
[0014] 圖5是矩形鎖扣耐火磚左視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例一：
[0016] 參見圖1至圖5(圖2是圖1的A部結(jié)構(gòu)放大圖），本實(shí)用新型的加壓氣化爐的爐 體結(jié)構(gòu)，有一個立式的外筒體1，所述外筒體內(nèi)設(shè)置內(nèi)筒體2,所述內(nèi)筒體與所述的外筒體 之間充滿鍋爐水3 ;所述內(nèi)筒體的內(nèi)壁上設(shè)置鈦合金鋼板隔氣層5和耐火隔熱磚層4,所述 耐火隔熱磚層由多塊矩形鎖扣耐火磚400拼砌構(gòu)成，所述矩形鎖扣耐火磚的四個邊中至少 一個邊上設(shè)置柱面形凸緣401，與該柱面形凸緣的對稱的另一個邊上設(shè)置柱面形凹槽402， 柱面形凸緣與柱面形凹槽相匹配。
[0017] 本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，加壓氣化爐的爐體高度為13米，其直徑4米，操作 壓力3Mpa。所述的矩形鎖扣耐火磚是增韌氧化鋯磚；所述增韌氧化鋯磚所用原料的重量比 是：
[0018] 氧化鋁 50-95;
[0019] 氧化鋯 50-5;
[0020] 穩(wěn)定劑 2 - 5 ;
[0021] 所述的矩形鎖扣耐火磚上設(shè)置的柱面形凸緣的半徑數(shù)值小于所述的柱面形凹槽 的半徑數(shù)值。
[0022] 所用原料中的氧化鋁采用含氧化鋁彡99%，平均粒度小于2 μ m，燒成溫度1700°C 的氧化鋁粉。
[0023] 所用原料中的氧化鋯采用含氧化鋯彡99%，平均粒度小于2 μ m，燒成溫度1700°C 的氧化鋯粉。
[0024] 所述的穩(wěn)定劑是市場銷售的氧化鈣或鈣、鎂、釔氧化物中的一種。
[0025] 所述增韌氧化鋯磚所用原料優(yōu)選的重量比是：
[0026] 氧化鋁 50 ;
[0027] 氧化鋯 50 ;
[0028] 穩(wěn)定劑 2。
[0029] 本實(shí)施例中，矩形鎖扣耐火磚長200毫米、寬200毫米、厚50毫米（實(shí)際應(yīng)用中不 僅限于前述外形尺寸，可以選用常規(guī)的或者符合國家標(biāo)準(zhǔn)的外形尺寸）；參見圖3、圖4、圖 5,相鄰的兩個磚邊上（頂邊和左邊）設(shè)置通長的柱面形凸緣，柱面形凸緣的半徑為25毫 米；另外相鄰的兩個磚邊上設(shè)置通長的柱面形凹槽，柱面形凹槽的半徑為30毫米。采用該 耐火磚修砌耐火隔熱磚層時，每塊磚四周都有上、下、左、右四塊相鄰的磚，位于下面的相鄰 磚的頂部柱面形凸緣嵌入位于上面的相鄰磚的底部的柱面形凹槽內(nèi)，形成磚與磚之間的鎖 扣結(jié)合；左鄰的磚和右鄰的磚結(jié)合的方式與前述相同，不重復(fù)描述。由于（位于下面的矩 形鎖扣耐火磚）柱面形凸緣的半徑數(shù)值小于所述的（位于上面的矩形鎖扣耐火磚）柱面形 凹槽的半徑數(shù)值，上、下兩塊磚之間構(gòu)成線形密封結(jié)構(gòu)（兩塊磚之間是線接觸，因而結(jié)合緊 密）；本實(shí)施例中，磚與磚之間的鎖扣結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了爐體內(nèi)襯向火面的強(qiáng)度，并解決了爐體內(nèi) 襯易脫落問題，大大提高爐體使用壽命及安全性。矩形鎖扣耐火磚上的柱面形凸緣與柱面 形凹槽結(jié)構(gòu)能有效的吸收磚體的體積膨脹、磚體的彎曲等變形量。本實(shí)施例中，所述的鈦合 金鋼板隔氣層的厚度是0. 2 - 0. 5毫米，所述的鈦合金鋼板隔氣層的表面上設(shè)置有耐高溫 隔熱涂層。鈦合金鋼板隔氣層具有耐高溫、耐酸堿腐蝕性能，磚與磚之間的鎖扣密封結(jié)構(gòu)結(jié) 合上述隔氣層大大提高了爐體耐高溫、耐酸堿，耐腐蝕氣體侵蝕的性能。本實(shí)施例中，矩形 鎖扣耐火磚與鈦合金鋼板隔氣層之間采用ZS-1071型耐高溫?zé)o機(jī)粘合劑固定，上、下、左、 右四塊相鄰的矩形鎖扣耐火磚之間也采用ZS-1071型耐高溫?zé)o機(jī)粘合劑固定，ZS-1071耐 高溫?zé)o機(jī)粘合劑是北京志盛威華公司獨(dú)立研究開發(fā)，擁有自己知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，使用溫度 達(dá)到 1800°C。
[0030] 本實(shí)施例中，所述的鈦合金鋼板隔氣層中的鈦合金鋼板化學(xué)成分包括Al、Sn、zr、 Mo、Si五種元素和余量的鈦以及不可避免的雜質(zhì)元素；所述的鈦合金鋼板表面上設(shè)置有 耐高溫隔熱涂層。耐高溫隔熱涂層采用的涂料的化學(xué)組分及重量百分比是：A1 5. 3% - 6. 0%；Sn 3. 7%-4. 0%；zr 3. 3%-3. 4%；Mo 0. 3-0. 7%；Si 0. 3%-0. 4%；Nb 0.3%- 0· 4% ;Ta 0· 3%-0· 9% ;C 0· 036%-0· 05% ;Fe 彡 0· 07% ;0 彡 0· 1% ;余量為鈦和其它 不可避免的雜質(zhì)。
[0031] 實(shí)施例二：
[0032] 本實(shí)施例是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，本實(shí)施例中與實(shí)施例一相同的內(nèi) 容，請參照實(shí)施例一中公開的內(nèi)容進(jìn)行理解，此處不作重復(fù)描述；實(shí)施例一中公開的內(nèi)容也 應(yīng)當(dāng)作為本實(shí)施例公開的內(nèi)容。
[0033] 實(shí)際操作中，鈦合金鋼板隔氣層與內(nèi)筒體的內(nèi)壁安裝時采用多件小尺寸矩形鋼板 逐件順序焊接在內(nèi)筒體的內(nèi)壁上，由于不是一塊完整的鋼板，并且存在焊接缺陷，該焊接缺 陷會導(dǎo)致腐蝕氣體泄漏，因此，本實(shí)施例中，所述的加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)中的所述的鈦合 金鋼板隔氣層和耐火隔熱磚層之間設(shè)置隔氣保溫充填層，所述隔氣保溫充填層的厚度是 1 一 10毫米；（附圖中沒有顯示）。所述的隔氣保溫充填層所用原料包括粒徑小于3毫米 的鉻剛玉砂、粒徑小于200目的α - A1203微粉、粒徑小于100目的石英砂或者莫來石、粒 徑小于100目的MgO粉；所述原料的重量比為：
[0034] 鉻剛玉砂 40 - 50 ； α - A120/微粉 10 - 20 ； 石英砂或者莫來石 3-6 ； MgO 粉 40 - 50 。
[0035] 所用的鉻剛玉砂為生產(chǎn)金屬鉻產(chǎn)生的鉻剛玉渣，將鉻剛玉渣粉碎過篩，獲得粒徑 小于5毫米的鉻剛玉砂。
[0036] 所述隔氣保溫充填層的厚度是1 一 10毫米，可以根據(jù)設(shè)計的需要在前述范圍內(nèi)任 意選取。
【權(quán)利要求】
1. 一種加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)，有一個立式的外筒體，其特征在于：所述外筒體內(nèi)設(shè) 置內(nèi)筒體，所述內(nèi)筒體與所述的外筒體之間充滿鍋爐水；所述內(nèi)筒體的內(nèi)壁上設(shè)置鈦合金 鋼板隔氣層和耐火隔熱磚層，所述耐火隔熱磚層由多塊矩形鎖扣耐火磚拼砌構(gòu)成，所述矩 形鎖扣耐火磚的四個邊中至少一個邊上設(shè)置柱面形凸緣，與該柱面形凸緣的對稱的另一個 邊上設(shè)置柱面形凹槽，柱面形凸緣與柱面形凹槽相匹配。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的矩形鎖扣耐火 磚上設(shè)置的柱面形凸緣的半徑數(shù)值小于所述的柱面形凹槽的半徑數(shù)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的鈦合金鋼板隔 氣層的厚度是0. 2 - 0. 5毫米，所述的鈦合金鋼板隔氣層的表面上設(shè)置有耐高溫隔熱涂層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的加壓氣化爐的爐體結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的鈦合金鋼板隔 氣層和耐火隔熱磚層之間設(shè)置隔氣保溫充填層，所述隔氣保溫充填層的厚度是1 一 10毫 米。
【文檔編號】C10J3/74GK203904288SQ201420356000
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】張炯明 申請人:內(nèi)蒙古華星新能源有限公司