一种用于煤气化炉的抗振动支撑托板的制作方法

本实用新型属于热工窑炉用支撑托板。具体涉及一种用于煤气化炉的抗振动支撑托板。

背景技术：

随着煤化工行业的发展和天然气消费量的增长，煤制气产业正在由传统煤化工向现代煤化工转型，煤制天然气行业取得长足发展，成为煤化工领域投资热点。煤气化炉是煤制气工艺的核心热工设备，当今的煤气化炉朝着大型化、高压化、高温化方向发展，通常炉体高度达20~30m，炉内为高温（大于700℃）、高压（>3.5MPa）和多相介质高速流动的苛刻环境，新的煤气化工艺使得煤气化炉内环境越来越复杂，对窑炉炉衬材料及结构提出了更高的要求。

煤气化炉的大型化与气化工艺的改进，使炉内的工作条件日趋苛刻，其炉内存在高速介质的非稳定流动会产生脉动与局部涡流，引发炉体的振动，所配备的风机等机械设备工作时也会产生振动。特别是当高速运动的介质脉动频率与炉体固有频率、机械设备的振动频率相近时，会发生共振，使炉体产生较大的振动。对于连续工作的煤气化炉，若长期受到振动，炉衬材料会产生开裂而损毁，尤其是在应力集中处。炉衬材料的开裂损毁会使高温高压煤气泄漏，造成严重后果。因此，煤气化炉炉衬不仅要求炉衬材料耐高温介质侵蚀、耐冲刷磨损、抗热震和强度高，还要求炉衬结构具备抗振性能。

煤气化炉的炉衬朝着不定形化方向发展，使用浇注料浇筑成形。在未经过干燥和烘烤前，大型煤气化炉底部浇注料的强度尚不足以支撑上部炉衬的重量，大型煤气化炉，很难做到一次性完成整个炉衬材料的浇筑。目前炉衬材料的浇筑主要采用不同的锚固件进行加固，通过采用不同的锚固件，增强炉衬材料与炉壳间的结合力，如“坚甲抗热应力组合锚固件”（CN 201610504417.0）专利技术，采用一种喇叭状的陶瓷件来保持炉墙的拉力，“窑炉墙体砌筑锚固砖用固定件”（CN 201420767368.6）专利技术，采用连接件和固定环，延缓炉墙出现的内部间隙和分区断裂的倾向，“高温窑炉浇注料锚固件”（200820220716.2）专利技术，采用一种“之”字型结构以期降低成本，延长使用寿命。但预埋在炉衬中的锚固件均为离散分布，不能与炉壳、炉衬材料构成连续牢固的整体，因此其抗振动能力不足，特别是对于大型煤气化炉，容易导致炉衬材料的破坏脱落，造成安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种用于煤气化炉的抗振动支撑托板，所述用于煤气化炉的抗振动支撑托板不仅能提高炉体的抗振能力、抗热震能力和炉衬的寿命，且能在施工时承受上部炉衬材料的重量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：所述用于煤气化炉的抗振动支撑托板由U形支撑板和2个三角支撑架组成。三角支撑架对称地固定在U形支撑板两侧的下平面，三角支撑架的垂直边与U形支撑板的开口边为同一垂直面。

所述U形支撑板包括外陶瓷纤维板、U型钢板、内陶瓷纤维板和矿渣棉。所述U型钢板的外表面贴敷有外陶瓷纤维板，所述U型钢板的内表面贴敷有内陶瓷纤维板，所述内陶瓷纤维板构成的U型腔体内填充有矿渣棉。

所述U型钢板的截面形状呈“U”形，所述U型钢板的外形尺寸是，长度L=100~180mm，宽度B=300~500mm，高度H=30~80mm；外陶瓷纤维板的厚度和内陶瓷纤维板的厚度均为10~30mm。

上述技术方案中：

所述三角支撑架为三根L型钢焊接成直角三角形，其中的水平边长度l=0.6~0.7B，垂直边高度h=0.4~0.5B，所述三角支撑架的材质为1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢；所述U型钢板的材质为1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢；所述外陶瓷纤维板的使用温度>800℃；内陶瓷纤维板与外陶瓷纤维板的材质相同；所述矿渣棉的使用温度>600℃。

由于采用上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下积极效果：

本实用新型在炉衬浇筑之前，先将所述U形支撑板的开口方向朝向炉壳内壁，并与炉壳内壁焊接在一起，三角支撑架的垂直边焊接在炉壳内壁上。这种预先安装在炉壳内壁的抗振动支撑托板既可以支撑上部炉衬材料的重量，又具有临时脚手架的作用，利于施工。

本实用新型的U型钢板及外陶瓷纤维板可以吸收高温下不同材料的热膨胀所产生的应力，提高了炉衬材料的抗热震能力，能有效避免当高速运动的介质脉动频率与炉体固有频率相近时所产生的共振；同时，外陶瓷纤维板和内陶瓷纤维板使U型钢板承受温度降低，防止变形，延长其使用寿命。本实用新型与煤气化炉炉壳、预埋的锚固件组成框架结构，提高了煤气化炉的抗振动能力。

因此，本实用新型不仅能提高炉体的抗振能力、抗热震能力和炉衬的寿命，且能在施工时承受上部炉衬材料的重量。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于煤气化炉的抗振动支撑托板的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视示意图；

图3为图1中U型钢板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。

实施例1

一种用于煤气化炉的抗振动支撑托板。所述用于煤气化炉的抗振动支撑托板如图1和图2所示，由U形支撑板1和2个三角支撑架6组成。三角支撑架6对称地固定在U形支撑板1两侧的下平面，三角支撑架6的垂直边与U形支撑板1的开口边为同一垂直面。

如图1和图2所示，所述U形支撑板1包括外陶瓷纤维板2、U型钢板3、内陶瓷纤维板4和矿渣棉5。所述U型钢板3的外表面贴敷有外陶瓷纤维板2，所述U型钢板3的内表面贴敷有内陶瓷纤维板4，所述内陶瓷纤维板4构成的U型腔体内填充有矿渣棉5。

如图3所示，所述U型钢板3的截面形状呈“U”形，所述U型钢板3的外形尺寸是，长度B=100~150mm，宽度L=300~400mm，高度H=30~60mm；外陶瓷纤维板2的厚度和内陶瓷纤维板4的厚度均为10~20mm。

如图1和图2所示，所述三角支撑架6为三根L型钢焊接成直角三角形，其中的水平边长度l=0.6~0.65B，垂直边高度h=0.4~0.45B。

本实施例中：所述三角支撑架6的材质为1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢；所述U型钢板3的材质为1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢；所述外陶瓷纤维板2的使用温度>800℃；内陶瓷纤维板4与外陶瓷纤维板2的材质相同；所述矿渣棉5的使用温度>600℃。

实施例2

一种用于煤气化炉的抗振动支撑托板。除下述技术参数外，其余同实施例1：

所述U型钢板3的外形尺寸是，长度B=140~180mm，宽度L=400~500mm，高度H=50~80mm；外陶瓷纤维板2的厚度和内陶瓷纤维板4的厚度均为20~30mm。

所述三角支撑架6的水平边长度l=0.65~0.7B，垂直边高度h=0.45~0.5B。

本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：本具体实施方式在炉衬浇筑之前，先将所述U形支撑板1的开口方向朝向炉壳内壁，并与炉壳内壁焊接在一起，三角支撑架6的垂直边焊接在炉壳内壁上。这种预先安装在炉壳内壁的抗振动支撑托板既可以支撑上部炉衬材料的重量，又具有临时脚手架的作用，利于施工。

本具体实施方式的U型钢板3及外陶瓷纤维板2可以吸收高温下不同材料热膨胀产生的应力，提高炉衬材料的抗热震能力，能有效避免当高速运动的介质脉动频率与炉体固有频率相近时所产生的共振；同时，外陶瓷纤维板2和内陶瓷纤维板4使U型钢板3承受温度降低，防止变形，延长其使用寿命。本具体实施方式与煤气化炉炉壳、预埋的锚固件组成框架结构，提高了煤气化炉的抗振动能力。

因此，本具体实施方式不仅能提高炉体的抗振能力、抗热震能力和炉衬的寿命，且能在施工时承受上部炉衬材料的重量。