专利名称：干熄焦炉用隔热水封槽及其制备方法
技术领域：
本发明属于煤化工领域干熄焦工艺技术领域，具体涉及一种干熄焦炉炉口 水封用干熄焦炉用隔热水封槽及其制备方法。
背景技术：
干法熄焦简称干熄焦(CDQ)，是相对于湿熄焦而言的采用惰性气体熄灭赤 热焦炭的一种熄焦方法。与常规湿法熄焦相比，干熄焦不仅能回收利用红焦的 显热，且能改善焦炭质量，降低成本，并减轻熄焦操作对环境的污染，故而近 来已在世界范围内得到广泛应用。采用干熄焦时，在正常工作环境下干熄焦炉 内的气压一般在300 1000Pa、气温在900 1000。C范围内，焦炉内气体的主要 成份是易燃易爆的一氧化碳及氢气和氮气、少量的二氧化碳，为防止因炉内高 温气体与外界大气的压差而导致的炉内气体泄露，通常采用在干熄焦炉的炉顶 出口处附加设置隔热水封槽的方法，并利用隔热水封槽的内、外裙边'间盛放的 液体，使扣在水封槽内、外裙边间的炉盖的内外液面形成液压差，封闭炉口， 并利用该液压差抵消炉内高温气体与外界大气的压差。
目前，国内外焦化企业，如日本JSP公司、日本新日铁公司、上海宝钢集 团，北京首钢集团和江苏沙钢集团等企业，使用的干熄焦炉的隔热水封槽均为 球墨铸铁或合金铸铁铸件，这类铸件的壁厚不应少于20ram，延伸系数差， 一般 仅为2% 4%，且热传导系数低，在现有工艺条件中，即水封槽被炉内高温气体 逐渐加热至900。C 1050。C，即以常态水急冷，且每9 10分钟进行一次循环， 上述铸件易因遭受水急冷而产生显微裂纹，该显微裂纹在正常装焦约10000炉 左右即转变成可见裂纹，并极易破裂并造成干熄炉内大量进水。另外，上述铸 件的隔热水封槽比较笨重，维护、使用不便。此外，这类隔热水封槽在制备时， 首先需要根据干熄焦装置的规格制备铸模，而后使用制备好的铸模整体浇铸形 成上述隔热水封槽，最后还需对成形的隔热水封槽进行退火等热处理，制造工 序非常繁杂，不仅需要使用多种大型设备和特殊的生产场所，且需要消耗大量 能源和人力资源，还容易造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提出一种结构简单、热传导性较好、不易开裂、制备工 艺简单的干熄焦炉用隔热水封槽，其成本低廉，并且重量较轻，使用寿命长， 易于操作和维护。
本发明的另一个目的在于提出一种工艺简单，节能环保，且制作成本较低 的干熄焦炉用隔热水封槽的制备方法，以克服现有技术中存在的连铸隔热水封 槽笨重，制备方法复杂，且制备的隔热水封槽使用寿命短的缺陷。
本发明是通过如下技术方案实现的
一种干熄焦炉用隔热水封槽，包括一底板，底板中心开设气体通孔，通孔 的周边分别设置凸起的外裙边和内裙边，其特征在所述隔热水封槽为底板、外 裙边、内裙边组件焊接固定形成，所述内裙边的内侧设置耐火隔热材料层。
具体的降，所述底板、外裙边和内裙边组件均为厚度3-10mm的热轧低碳钢 板制成，所述外裙边和内裙边为热轧低碳钢板拼接后焊接而成。
所述底板为厚度3-10mm的热轧低碳钢板，所述底板的一端面焊接固定环形 的外裙边和内裙边，外裙边的内侧的底板上同心设置内裙边。
所述耐火隔热材料层为固定在内裙边内壁的环状浇注层，所述耐火隔热材 料的厚度为15-40腿。
所述焊接是指采用通用低碳钢焊条将外裙边、内裙边与所述底板焊接固定。
所述耐火隔热材料为通用可浇注耐火隔热材料。
所述内裙边和外裙边是由热轧低碳钢板通过焊接方法拼接成的筒状件，热 轧低碳钢板的拼接端口为可互相配合的V形。
所述一拼接端口的上、下拼接边分别与热轧低碳钢板的上沿和下沿成60度 角，且为中心对称。
所述干熄焦炉用隔热水封槽的制备工艺，其特征在于该制备工艺包括
采用厚度3-10mm的热轧低碳钢板制作底板、内裙边和外裙边组件，然后将 内裙边和外裙边沿底板中心的气体通孔外沿与底板的一端面焊接固定，内裙边 位于外裙边内部且同心设置，使用可浇注耐火隔热材料在内裙边的内壁上浇注 一厚度为15-40mm的环形耐火隔热材料层。
所述焊接是采用通用碳钢焊条将外裙边、内裙边的一端与所述底板端面焊 接固定。
该干熄焦炉用隔热水封槽的形状基本与原有铸造的隔热水封槽一致，但其 以厚度仅为3 10m的热轧低碳钢板作为干熄焦炉用隔热水封槽的底板、内裙边
和外裙边组件的原料，并采用三者焊接固定的结构形成该干熄焦炉用水封槽， 这不仅使该隔热水封槽具有较高的热伸縮率和良好好的热传导性，同时也使整 个隔热水封槽的收縮膨胀应力降低，同时使该隔热水封槽的重量大大降低。
该干熄焦炉用隔热水封槽是由外裙边、内裙边和底板焊接而成，其各组件 材料可以为普通钢板或通用热轧低碳钢板，外裙边和内裙边可由上述钢板焊接 而成，钢板的拼接端口可以为非直线焊口，最好为V形，以更好的消除膨胀和 收縮应力，防止拼接端口的开裂，焊接方式可以采用通用低碳钢焊条，外裙边 和内裙边经过拼接端口的焊接形成筒形结构后，可以与底板直接焊接，形成该 干熄焦炉用隔热水封槽的主体结构。
在内裙边内侧设置的耐火隔热层可以采用通用的耐火浇注料，该隔热层一
般是采用耐105(TC 150(TC高温的通常耐火材料，例如高炉浇注料等，将该浇 注料沿内裙边的内沿浇注形成厚度在15 40mm之间的筒形耐火层，该耐火隔热 层可将内裙边的最高承温降低至20(TC左右，并可有效的防止内裙边的急冷急 热，使内裙边的使用寿命得以大幅度提高， 一般可为原使用寿命的5倍以上。
该干熄焦炉用隔热水封槽的制备方法简单，仅需使用常规的切割方法和焊 接方法就能制备水封槽的主体金属结构，具体可采用氧切割、等离子切割或机 械切割法等，将厚度为3 10m的热轧低碳钢板或普通钢板分割成内、外裙边和 底板，其后通过常规焊接方法和焊接材料，如通用低碳钢焊条将上述内、外裙 边和底板焊接到一起。上述干熄焦炉用隔热水封槽的制备方法工艺简捷，无需 使用任何大型设备和特殊的加工场所，且无需耗费大量能源，省时省力，并符 合环保的要求。
本发明的有益效果在于该干熄焦炉用隔热水封槽的壁厚为原来的三分之 一，允许的变形度高，应力承受能力则为原来的4倍、能承受急冷急热所带来 的膨胀伸縮应力的破坏、且成本低廉，使用前无需退火处理，各焊接口所承受 的应力不会因为整体的变形而急剧变大，因此不会出现裂缝，正常使用情况下 可保证50000次装焦不会出现影响使用效果的损毁。同时，该干熄焦炉用隔热 水封槽的制备工艺简单、省时省力，造价低且节能环保。本发明可被广泛应用 为各种规格的干熄焦炉的隔热水封槽。
以下结合附图以及具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1为实施例1中干熄焦炉用隔热水封槽的剖面结构示意图； 图2为实施例2中干熄焦炉用隔热水封槽的立体结构示意图3为实施例2中干熄焦炉用隔热水封槽的部分剖面结构示意图4是实施例2中该干熄焦炉用隔热水封槽的应用剖面结构示意图。
具体实施例方式
实施例1如图1，该干熄焦炉用隔热水封槽的金属构成主体分为内裙边3、 外裙边2和底板1三部分，在内裙边的内侧紧贴设置有一层耐火隔热材料浇注 层4。
底板1的中心开设有气体通孔5，气体逋孔外缘的底板上焊接固定有内裙边 3，内裙边的外圈焊接有外裙边2，内裙边和外裙边为筒形结构，内裙边和外裙 边同心焊接固定，底板、内裙边和外裙边均为普通A3热轧低碳钢板材料，其厚 度为3-5mm左右，在内裙边的内侧固定设置的耐火隔热浇注层4为可承受1050 'C 150(TC高温的耐火隔热浇注层，其厚度约为15-20mm。
该干熄焦炉用隔热水封槽的制备方法如下先将热轧低碳钢板上切割开孔， 制备中心具有气体通孔的底板，将筒形的内裙边和外裙边的一端与底板焊接， 形成该隔热水封槽的主体结构，采用通用高炉耐火浇注料在内裙边的内侧浇注 形成耐火隔热材料层，得到该干熄焦炉用耐火隔热水封槽。上述焊接为采用普 通低碳钢焊条E422进行常规焊接。
该干熄焦炉用隔热水封槽经过江苏沙钢集团焦化厂三座干熄焦炉的炉口使 用实验，实验结果表明，该水封槽能够很好的适应装焦工艺中骤热和水淬恶劣 环境，其整体膨胀度虽然很高，但是其内部应力较弱，同时内裙边内侧的耐火 隔热材料层对最容易出现损毁的内裙边进行了有效的保护，使内裙边在急冷急 热条件下的直接受热和冷却延缓，保证了隔热水封槽整体的膨胀收縮一致性， 使用寿命为现有铸造隔热水封槽的5倍以上。
实施例2 如图2和图3所示，该干熄焦炉用隔热水封槽的金属构成主体 分为内裙边3、外裙边2和底板1三部分，在内裙边的内侧紧贴设置有一层耐火 隔热材料浇注层4。
底板的中心切割有气体通孔，气体通孔外缘的底板上焊接固定有内裙边， 内裙边的外圈焊接有外裙边，内裙边和外裙边为普通碳钢板焊接而成的筒形结 构，内裙边和外裙边同心焊接固定在底板上。底板、内裙边和外裙边均为普通 碳钢板材料，其厚度为8-10皿左右，在内裙边的内侧固定设置的耐火隔热浇注 层为可承受105(TC 150(TC高温的耐火隔热浇注层。其厚度约为35-40mm。
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该干熄焦炉用隔热水封槽的制备方法如下先将热轧低碳钢板上切割开孔， 制备中心具有气体通孔的底板，然后采用确定规格的长方形碳钢板，将形成拼 接端口 6的两对边切割成可相互配合拼接的V形，然后拼接成筒形后焊接拼接 端口，将筒形的内裙边和外裙边的一端与底板焊接，形成该隔热水封槽的主体 结构，最后采用通用高炉耐火浇注料在内裙边的内侧浇注形成耐火隔热材料层， 得到该干熄焦炉用耐火隔热水封槽。上述焊接为采用普通低碳钢焊条进行常规 焊接。
该耐火隔热水封槽的具体使用方式见附图4，该耐火隔热水封槽固定设置在
干熄焦炉9的炉口，其上扣装炉盖7，内裙边3和外裙边2之间盛放水8，在炉 盖扣合部位的内外形成水封，炉盖将底板上开设的气体通孔5封闭，高温高压 气体首先与耐火隔热水封槽的内裙边的耐火隔热材料层4接触，耐火隔热材料 层的低热传导性能使内裙边缓慢受热并与隔热水封槽整体一起膨胀，不会产生 局部破坏应力。
权利要求
1.一种干熄焦炉用隔热水封槽，包括一底板，底板中心开设气体通孔，通孔的周边分别设置凸起的外裙边和内裙边，其特征在所述隔热水封槽为底板、外裙边、内裙边组件焊接固定形成，所述内裙边的内侧设置耐火隔热材料层。
2. 根据权利要求l所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述底板、 外裙边和内裙边组件均为厚度3-10mm的钢板制成，所述外裙边和内裙边为钢板 拼接后焊接而成。
3. 根据权利要求l所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述底板为 厚度3-10mm的热轧低碳钢板，所述底板的一端面焊接固定环形的外裙边和内裙 边，外裙边的内侧的底板上同心设置内裙边。
4. 根据权利要求l所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述耐火隔 热材料层为固定在内裙边内壁的环状浇注层，所述耐火隔热材料的厚度为 15-40腿。
5. 根据权利要求l所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述焊接是 指采用通用低碳钢焊条将外裙边、内裙边与所述底板焊接固定。
6. 根据权利要求l所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述耐火隔 热材料为通用可浇注耐火隔热材料。
7. 根据权利要求1或2所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述内 裙边和外裙边是由热轧低碳钢板通过焊接方法拼接成的筒状件，热轧低碳钢板 的拼接端口为可互相配合的V形。
8. 根据权利要求7所述的干熄焦炉用隔热水封槽，其特征在于所述一拼接 端口的上、下拼接边分别与热轧低碳钢板的上沿和下沿成60度角，且为中心对 称。
9. 权利要求1所述干熄焦炉用隔热水封槽的制备工艺，其特征在于该制备 工艺包括采用厚度3-lOmm的热轧低碳钢板制作底板、内裙边和外裙边组件， 然后将内裙边和外裙边沿底板中心的气体通孔外沿与底板的一端面焊接固定， 内裙边位于外裙边内部且同心设置，使用可浇注耐火隔热材料在内裙边的内壁 上浇注一厚度为15-40mm的环形耐火隔热材料层。
10. 根据权利要求9所述的干熄焦炉用隔热水封槽的制备工艺，其特征在 于所述焊接是采用通用碳钢焊条将外裙边、内裙边的一端与所述底板端面焊接 固定。
全文摘要
一种干熄焦炉用隔热水封槽及其制备方法，该水封槽包括一底板，底板中心开设气体通孔，通孔的周边分别设置凸起的外裙边和内裙边，其特征在所述隔热水封槽为底板、外裙边、内裙边组件焊接固定形成，所述内裙边的内侧设置耐火隔热材料层。其制备方法采用焊接方式，耐火隔热材料层为浇注形成。其壁厚为原来的三分之一，应力承受能力则为原来的4倍、能承受急冷急热所带来的膨胀伸缩应力的破坏，使用前无需退火处理，各焊接口所承受的应力不会因为整体的变形而急剧变大，不会出现裂缝，正常使用情况下可保证50000次装焦。同时，该水封槽的制备方法简单、省时省力，造价且节能环保。本发明可被广泛应用为各种规格的干熄焦炉的隔热水封槽。
文档编号C10B39/00GK101168673SQ200710198429
公开日2008年4月30日 申请日期2007年12月11日 优先权日2007年12月11日
发明者其 张 申请人:江苏沙钢集团有限公司