專利名稱：焦炭爐組中煉焦室壁面的高溫耐火材料涂覆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于配置在煉焦?fàn)t中建造的炭火室內(nèi)構(gòu)筑而曝露于高溫中的耐火磚表面上，涂覆高溫耐火材料，以提高耐火磚的耐久性和防氣透性，在煉焦?fàn)t中炭火室壁面涂覆高溫耐火材料的裝置。
在煉焦?fàn)t中配置的炭火室的耐火磚，一般使用硅質(zhì)耐火磚。而硅質(zhì)耐火磚是將硅質(zhì)原料粉碎，用水混合后，裝入型具使其干燥，在1200℃左右進(jìn)行燒成而制造。使用如此制造的硅質(zhì)耐火磚建造爐具，在均勻溫度下干燥運(yùn)行，除去應(yīng)力后，作為煉焦?fàn)t的耐火磚供實(shí)際應(yīng)用。
上述耐火磚，提高絕熱的目的，具有很高的氣孔率，通過(guò)顆粒間接接觸形成。爐具初期是平滑的磚表面，所裝配的煤碳和煉焦?fàn)t的摩擦，頻繁的加熱和冷卻的反復(fù)運(yùn)行，因熱剝落和熱破裂，而失去其平滑，逐漸形成大面積的毀壞，不僅磨擦阻抗提高了，而且由處理煤和燃燒產(chǎn)生的碳和灰粉付著在毀壞的表面上，給操作帶來(lái)很大問(wèn)題。
煉焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)是由煉焦?fàn)t內(nèi)蒸燒煤炭的，很多個(gè)叫做炭火室的小房間和加熱燃燒室相互交錯(cuò)排列構(gòu)成。所謂炭火室和燃燒室由上述硅質(zhì)耐火磚構(gòu)成的隔墻所隔開。上述炭火室是高約6～7m、進(jìn)深15～16m、寬40～50cm的長(zhǎng)方形空洞，為了很容易地將蒸燒得的焦炭排出爐外，寬度稍寬于排出側(cè)(以下稱煉焦?fàn)t排出側(cè))。
這樣，作為原料的配合煤，由設(shè)置在炭火室頂部的裝料口，用裝料車間斷地提供，所說(shuō)的煉焦?fàn)t排出側(cè)由反方向設(shè)置的擠壓機(jī)上的水平測(cè)量器調(diào)整在均勻高度上，進(jìn)行加熱。蒸燒結(jié)束后，將兩者的門打開，由擠壓機(jī)壓出，從燒焦?fàn)t排出側(cè)擠壓出，再由消火裝置滅火，冷卻后，成為焦炭制品。
在焦化過(guò)程中，配合煤中的煤膠物質(zhì)被氣化，同時(shí)，耐火磚也曝露在酷熱的高溫下。近年來(lái)，為了提高焦炭的強(qiáng)度，配合煤在裝入前進(jìn)行干燥(通常將8～12％的水分干燥到5～6％)，還要進(jìn)行提高向炭火室內(nèi)裝添配合煤的裝添密度的作業(yè)，可制造出高強(qiáng)度的焦炭。
然而，當(dāng)上述耐火磚失去了平滑的表面時(shí)，在焦化過(guò)程中配合煤產(chǎn)生的碳固著在表面上，使得表面更加凹凸不平，同時(shí)，由于上述碳的固著使得炭火室的寬度變窄，使擠壓的阻抗增高，給作業(yè)帶來(lái)很大問(wèn)題。由于不合理的擠壓，在叫做接縫的磚與磚之間的間隙掩埋下?lián)p傷部分，從炭火室產(chǎn)生的氣體流入燃燒室，成為從煙囪排出黑煙的原因，產(chǎn)生不合理的公害。
作為對(duì)此的對(duì)策，是用人力拿著金屬棒，在焦炭排出后，去除掉高溫炭火室磚表面上的付著物，或者，通過(guò)吹入空氣和氧氣燃燒去除付著在磚上的碳(如特開平2-24392號(hào)公報(bào)、特開平3-111487號(hào)公報(bào))。另一方面，為了防止碳附著在耐火磚的表面上，以前的方法是將煤膠質(zhì)和石油瀝青涂敷在所制炭火磚的表面上，形成還原狀態(tài)，通過(guò)降低磚表面硅成分的融點(diǎn)，呈熔融狀使表面平滑的方法。最近，提出的方法是(特開平2-160896號(hào)公報(bào))將細(xì)粉狀的氧化硅和氧化鉻在超高溫下溶融噴射(等離子體溶射法)在耐火磚的表面上，形成致密的表面層的方法。上述公開技術(shù)對(duì)向煉焦?fàn)t中炭火室壁面涂敷耐火材料的具體裝置沒(méi)有說(shuō)明。
本申請(qǐng)人提出一種高溫耐火材料表面處理方法，可提高其效果，將由特原平6-274255號(hào)中特定成分形成的有機(jī)硅化合物處理材料，用噴頭涂敷在耐火磚的表面上，耐火磚表面層和熔融涂層一邊反應(yīng)，一邊蒸發(fā)出鈉，使硅的純度提高，表面光滑，得到強(qiáng)度很高的處理層。
然而，在靠近煉焦?fàn)t中炭火室窗口處，由噴頭噴出的有機(jī)硅處理材料比較容易涂敷，但是，炭火室中心部位難以穩(wěn)定涂敷，希望實(shí)現(xiàn)一種裝置，能在包括炭火室壁面中心部位在內(nèi)的整個(gè)炭火室內(nèi)涂敷耐火材料。
本發(fā)明的目的提供一種能在煉焦?fàn)t中炭火室壁面涂敷高溫耐火材料的裝置，既適用于不必大幅度變更既定的設(shè)備，同時(shí)又能作業(yè)性更穩(wěn)定地在炭火室內(nèi)涂敷耐火材料。
本發(fā)明對(duì)向炭火室壁面涂敷高溫耐火材料的裝置，經(jīng)過(guò)大量地研究獲得最終結(jié)果，其要點(diǎn)如下。
達(dá)到上述目的的權(quán)利要求1中記載的本發(fā)明是一種向煉焦?fàn)t中炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料的裝置，其特征是向配置在煉焦?fàn)t內(nèi)炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料的裝置，包括設(shè)在上述炭火室的焦炭擠壓機(jī)一側(cè)爐外有沿著炭火室縱深方向能前后自由的移動(dòng)臺(tái)車，在該移動(dòng)臺(tái)車上裝后端部，并在炭火室的下方，沿縱深方向從一端到另一端能自由水平進(jìn)退而設(shè)置的水平管體，在這個(gè)水平管體的前端部，沿炭火室的高度方向上設(shè)置的直立管體，在該直立管體的高度方向上，向著炭火室壁面，在多段上配置的涂敷高溫耐火材料用的噴頭。
權(quán)利要求2記載的本發(fā)明是權(quán)利要求1中記載的在煉焦?fàn)t中炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料的裝置，其特征是在水平管體的縱深方向下部，將該水平管體插入到炭火室內(nèi)時(shí)，在爐底呈滑動(dòng)連接，配設(shè)很多個(gè)支撐上述水平管體的滑塊。
權(quán)利要求3中記載的本發(fā)明是權(quán)利要求1或2中記載的在煉焦?fàn)t中炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料的裝置，其特征是在直立管體寬度方向的兩端，當(dāng)將水平管體插入炭火室時(shí)，在爐寬方向上配設(shè)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向板。
權(quán)利要求4中記載的本發(fā)明是權(quán)利要求1、2或3中記載的在煉焦?fàn)t內(nèi)炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料的裝置，其特征是將水平管體和直立管體作為水冷結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求5中記載的本發(fā)明是權(quán)利要求1、2、3或4中記載的在煉焦?fàn)t內(nèi)炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料的裝置，其特征是在爐外固定導(dǎo)軌上設(shè)置可進(jìn)退自由的移動(dòng)臺(tái)車。
權(quán)利要求6中記載的本發(fā)明是權(quán)利要求1、2、3、4或5中記載的在煉焦?fàn)t內(nèi)炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料的裝置，其特征是在爐外配置很多個(gè)載輪，以支撐水平管體做進(jìn)退自由移動(dòng)。
根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的煉焦?fàn)t內(nèi)炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料裝置的側(cè)面圖。
圖2是表示本發(fā)明的高溫耐火材料涂敷裝置備有管體結(jié)構(gòu)的縱向斷面示意圖。
圖3是圖2中沿A-A的剖視斷面圖。
圖4是圖2中沿B-B的剖視斷面圖。
圖5是圖2中沿C-C的剖視平面圖。
圖6是圖1中沿A-A的剖視斷面圖。
如圖1所示，本發(fā)明的煉焦?fàn)t1內(nèi)炭火室2的高溫耐火材料涂敷裝置3，配置有將焦炭從炭火室2內(nèi)擠壓出爐外的擠壓機(jī)4。即，在配置在擠壓機(jī)4上擠壓焦炭用的壓頭5附近，利用工作床的空間配置高溫耐火材料涂敷裝置3。這樣的裝置由于使用擠壓機(jī)4將焦炭從炭火室擠出后，可以啟動(dòng)高溫耐火材料涂敷裝置3，作業(yè)程序非常方便。
為了構(gòu)成高溫耐火材料涂敷裝置3，如圖1所示，在擠壓機(jī)4的作業(yè)床6上，在爐外，向著炭火室2的縱深方向上配置的能退進(jìn)自由的移動(dòng)臺(tái)車7，通過(guò)車輪7A裝置在作業(yè)床6上，沿著固定導(dǎo)軌8能自由進(jìn)退行走。7B是驅(qū)動(dòng)車輪7A的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。該移動(dòng)臺(tái)車7靠數(shù)個(gè)配置在作業(yè)床6上的載輪支撐著，能從炭火室2的一端到另一端做水平的自由進(jìn)退，安裝在水平管體10的后端部，通過(guò)移動(dòng)臺(tái)車7的行走，使水平管體10向著炭火室2進(jìn)行進(jìn)退。
在水平管體10的前端部，對(duì)應(yīng)著炭火室2的高度方向上設(shè)置直立管體11，同時(shí)，如圖5所示，在直立管體11的高度方向上，向著炭火室2的耐火磚面2A，多段配置2列與水平面成傾斜角的高溫耐火材料涂敷用噴頭12。高溫耐火材料用噴頭12向著炭火室2的壁面2A配置2列。如圖1所示高度方向上多段配置。這種高溫耐火材料涂敷用噴頭12的排列也可以左右高度相互變化(千眼排列)。在直立管體11上設(shè)置導(dǎo)板19。如圖1、圖5所示，該導(dǎo)板19配置在垂直管體11的中心部位上方，以獲得將涂敷裝置3插入炭火室2中時(shí)的導(dǎo)向機(jī)能力，另外，在水平管體10的前端部中間處和直立管體11的前端部由排出斜管13連接，該排出斜管13形成冷卻水的排水通道，同時(shí)又具有強(qiáng)化直立管體11剛性的作用。如圖3所示，水平管體10，在基部一側(cè)由同心的內(nèi)管15、內(nèi)管16、外管17形成的3層管結(jié)構(gòu)，如圖4所示，前端部一側(cè)是由同心的內(nèi)管15、外管17形成的2層管結(jié)構(gòu)，至于直立管體11也具有相同的2層管結(jié)構(gòu)。
此外，水平管體10的基部和前端部由環(huán)狀隔板18(參照?qǐng)D2)隔開，直立管體11的內(nèi)管15與多段配置的高溫耐火材料涂敷用噴頭12連通。直立管體11的上端部外管17和水平管體10基部一側(cè)通過(guò)排出斜管13連通。具有電動(dòng)閥21A的高溫耐火材料供應(yīng)管21連接在水平管體10的內(nèi)管15上，中管16與具有電動(dòng)閥22A的供水管22相連接，而外管17與具有電動(dòng)閥23A的排水管23連接。
在水平管體10的縱深方向下部，將水平管體10插入炭火室2內(nèi)時(shí)，與爐底2B上滑動(dòng)接觸配置而支撐著水平管體10的數(shù)個(gè)滑輪20。另一方面，在直立管體11的寬度方向兩端處配置將水平管體10插入炭火室2內(nèi)時(shí)，沿爐寬方向進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向板。因此，爐底2B即使不完全水平，直立管體11也大致垂直。
設(shè)在擠壓機(jī)4上的擠壓機(jī)配電盤24，由滑動(dòng)線25供電，由擠壓機(jī)配電盤24，通過(guò)供電電纜32將動(dòng)力用電和控制用電信號(hào)提供給高溫耐火材料涂敷裝置3的各個(gè)動(dòng)力裝置。移動(dòng)臺(tái)車7與輔助用的電纜軸承26連接，該輔助用電纜軸承26一邊支撐在與移動(dòng)臺(tái)車7退進(jìn)相連的電纜軸承用支座27上，一邊移動(dòng)。移動(dòng)臺(tái)車7上設(shè)置特殊用引出裝置28，設(shè)置在配置于作業(yè)床6上的臺(tái)架28A上，非常時(shí)刻，例如移動(dòng)臺(tái)車7出現(xiàn)故障時(shí)，使用這個(gè)非常用引出裝置28將移動(dòng)臺(tái)車7從爐內(nèi)移動(dòng)到爐外。
在水平管體10上連接高溫耐火材料，冷卻水用電纜軸承29，通過(guò)壓送泵31將高溫耐火材料用桶30中的高溫耐火材料送入水平管體10的內(nèi)管15中。
下面對(duì)本發(fā)明高溫耐火涂敷裝置3的作用進(jìn)行說(shuō)明。
炭火室2內(nèi)的煤通過(guò)蒸燒干餾結(jié)束后，將設(shè)置在炭化室2中機(jī)器一側(cè)和焦炭一側(cè)的門(圖中未畫出)打開，用擠壓機(jī)4的焦炭擠壓頭5，將在炭火室2內(nèi)制得的焦炭從機(jī)器一側(cè)擠壓到焦炭一側(cè)。這樣使用高溫耐火材料涂敷裝置3在炭火室2內(nèi)的耐火磚面2A上涂敷高溫耐火材料時(shí)，首先將擠壓機(jī)4在煉焦?fàn)t1的縱深方向移動(dòng)，使水平管體10和該炭火室2的寬度方向中心位置相吻合。
由設(shè)置在高溫耐火材料用桶30處的供給口(圖中未示出)送入高溫耐火材料，關(guān)閉設(shè)在供給口處的閥門。作為高溫耐火材料，用35份硅酸鈉(SiO2/Na2O摩爾比＝3.5)、5份氫氧化鈉、7份硼酸鈉和3份有機(jī)硅化合物[CH3-Si(OH)2ONa，50份水調(diào)制成配合耐火材料混合液。
調(diào)節(jié)電動(dòng)閥22A和23A的啟開度、由供水管22供應(yīng)冷卻水時(shí)，冷卻水通過(guò)高溫耐火材料，冷卻水用電纜軸承29，通入水平管體10基部一側(cè)內(nèi)管15和中管16之間，在由環(huán)狀隔板18隔開的端部一側(cè)通入內(nèi)管15和外管16之間，通過(guò)直立管體11的內(nèi)管15和外管16之間，上升后，經(jīng)排出斜管13逆向通過(guò)水平管體10的基部，由排水管23排出。
這樣可確保在水平管體10、直立管體11和排出斜管13中流動(dòng)的冷卻水處于冷卻狀態(tài)，將設(shè)移動(dòng)臺(tái)車7上的驅(qū)動(dòng)裝置7B驅(qū)動(dòng)向前，借助于車輪7A使移動(dòng)臺(tái)車7以規(guī)定的速度前進(jìn)。立設(shè)在水平管體10前端部的直立管體11是到達(dá)炭火室2入口處的階段，將壓力空氣壓入高溫耐火材料桶30內(nèi)，使其升壓，通過(guò)操作高溫耐火材料供應(yīng)管21的高溫耐火材料。冷卻水用電纜軸承29，將高溫耐火材料由桶內(nèi)送入水平管體10的內(nèi)管15，經(jīng)由直立管體11的內(nèi)管15，通過(guò)各個(gè)高溫耐火材料涂敷噴頭12，進(jìn)行噴涂。
由這樣2列高溫耐火材料噴頭12噴出的高溫耐火材料，一邊向構(gòu)成炭火室的硅質(zhì)耐火磚的壁面2A上噴涂，一邊以衡定速度，將水平管體10從炭火室2的一端移動(dòng)到另一端。在直立管體11上，由于多段配設(shè)面向壁面2A的2列高溫耐火材料涂敷噴頭12，所以能均勻地將高溫耐火材料涂敷在壁面2A上。
上述均勻涂敷在炭火室2的硅質(zhì)耐火磚壁面2A上的高溫耐火材料是如上述一樣的配合成分，同時(shí)將焦炭擠出后，炭火室1的壁面2A的溫度通常保持在1000～1200℃的高溫。因此，具有上述配合成分的高溫耐火材料中的堿份大幅度降低，所以堿不會(huì)向硅質(zhì)耐火磚壁面2A中浸透，形成硅濃度很高，像玻璃面一樣平滑，密度大，而且強(qiáng)度很高的高溫耐火材料熔融涂敷層，從耐火磚的表面形成1.0～1.5mm的層，平均深度為1.3mm。
其結(jié)果，生產(chǎn)12批焦炭后，向炭火室2的硅質(zhì)耐火磚表面上付著的碳和灰等固體物的量，過(guò)去，在無(wú)涂敷面的磚上是1.9g/m2，而對(duì)此在根據(jù)本發(fā)明涂敷面的磚上，可降低到0.1g/m2以下。另外，向炭火室2的壁面2A上涂敷高溫耐火材料結(jié)束后，無(wú)需急于把水平管體拉出爐外。
在上述實(shí)施方式中，關(guān)于將高溫耐火材料涂敷裝置3設(shè)置在擠壓機(jī)4上作了說(shuō)明，但是根據(jù)情況，也可以將高溫耐火材料涂敷裝置3設(shè)置在專用的移動(dòng)臺(tái)車上。如果這樣，擠壓機(jī)4可以自由自在地運(yùn)行和撤離。
如上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明煉焦?fàn)t中炭火室壁面的高溫耐火材料涂敷裝置，可以在整個(gè)炭火室內(nèi)從一端到另一端，從高溫耐火材料噴頭向高度方向噴出的高溫耐火材料，能均勻地進(jìn)行涂敷。因此，通過(guò)在炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料，可形成既平滑又密度高而且強(qiáng)度也很高的熔融涂敷層。
結(jié)果，減輕了因配合煤的燃燒而生成的碳和灰付著在炭火室壁面上形成凹凸不平。也能很容易地將炭火室內(nèi)制得的焦炭擠出，同時(shí)防止了氣體向壁面磚的滲透，使壁面耐火磚的壽命得到延長(zhǎng)，對(duì)焦炭爐的作業(yè)做出了很大貢獻(xiàn)。
圖1是本發(fā)明的煉焦?fàn)t內(nèi)炭火室壁面的高溫耐火材料涂敷裝置的側(cè)面圖。
圖2是本發(fā)明的備有管體結(jié)構(gòu)的高溫耐火材料涂敷裝置的示意縱向斷面圖。
圖3是圖2中A-A剖視斷面圖。
圖4是圖2中B-B剖視斷面圖。
圖5是圖2中C-C剖視斷面圖。
圖6是圖1中A-A剖視斷面圖。
1.煉焦?fàn)t2.炭火室3.高溫耐火涂敷裝置4.擠壓機(jī)5.焦炭擠出頭6.作業(yè)床7.移動(dòng)臺(tái)車8.固定導(dǎo)軌9.載輪10.水平管體11.直立管體12.高溫耐火材料涂敷噴頭13.排出斜管15.內(nèi)管16.中管17.外管18環(huán)狀隔板19.導(dǎo)板20.導(dǎo)輪21.高溫耐火材料供給管22.給水管23.排水管24.擠壓機(jī)配電盤25.滑動(dòng)線26.輔助用電纜軸承27.電纜軸承支座28.非常用引出裝置29.高溫耐火材料.冷卻水用電纜軸承30.高溫耐火材料用桶31.壓送泵32.供電電纜
權(quán)利要求
1.一種煉焦?fàn)t中炭火室壁面的高溫耐火涂敷裝置，其特征在于是配置在煉焦?fàn)t內(nèi)在炭火室壁面上涂敷高溫耐火材料的裝置，包括設(shè)置在上述炭火室的焦炭擠出機(jī)一側(cè)，在爐外，在炭火室縱深方向上能進(jìn)退自由的移動(dòng)臺(tái)車、在該移動(dòng)臺(tái)車上安裝后端部，炭火室的下部，能沿縱深方向從一端到另一端自由進(jìn)退地設(shè)置的水平管體、在該水平管體的前端部向炭火室高度方向上立設(shè)的直立管體、和在直立管體的高度方向上向著炭火室的壁面多段配置的高溫耐火材料涂敷用噴頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的煉焦?fàn)t中炭火室壁面的高溫耐火材料涂敷裝置，其特征在于在水平管體的縱深方向下部，將該水平管體插入炭火室時(shí)可與爐底滑動(dòng)接觸而配設(shè)多個(gè)支撐上述水平管體的載輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的煉焦?fàn)t中炭火室壁面的高溫耐火材料涂敷裝置，其特征在于在直立管體的寬度方向兩端處，配置將水平管體插入炭火室時(shí)，在爐寬方向上起導(dǎo)向作用的導(dǎo)板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3記載的煉焦?fàn)t中炭火室壁面的高溫耐火材料涂敷裝置，其特征在于水平管體和直立管體作水冷結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4記載的煉焦?fàn)t中炭火室壁面的高溫耐火材料涂敷裝置，其特征在于將使移動(dòng)臺(tái)車沿著爐外固定導(dǎo)軌可進(jìn)退自由地設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5記載的煉焦?fàn)t中炭火室壁面的高溫耐火材料涂敷裝置，其特征在于在爐外設(shè)置多個(gè)承載水平管體自由進(jìn)退的載輪。
全文摘要
一種對(duì)煉焦?fàn)t的炭火室壁面涂敷高溫耐火材料的裝置，它包括移動(dòng)臺(tái)車；裝于移動(dòng)臺(tái)車后端部，且位于炭火室下面的水平管體，該管體沿長(zhǎng)度方向能水平地由一端自由移動(dòng)至另一端；直立管體，它設(shè)置于水平管體前端，沿炭火室高度方向直立；以及多個(gè)高溫耐火材料涂敷用噴頭，它裝在直立管體上對(duì)著炭火室壁面設(shè)置。
文檔編號(hào)C10B33/00GK1154398SQ9611178
公開日1997年7月16日 申請(qǐng)日期1996年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月2日
發(fā)明者安藤猛, 山口安幸 申請(qǐng)人:川崎制鐵株式會(huì)社