工业锅炉加热炉渣斗铸造模具设计

工业锅炉加热炉渣斗铸造模具设计

防火注射材料（也称为防水混凝土）、防水纤维及其产品是近年来开发的新型建筑材料。它们的出现对改革工业炉窑结构及筑炉工艺起到了积极的推动作用。它们的共同特点是耐高温、热震稳定性好、保温性能好;同时耐火纤维又具有容重小、化学稳定性好、柔软易加工等特点;耐火浇注料又具有抗剥落、耐渣蚀、整体性强等特点。薄板厂加热炉炉底渣斗为耐火浇注料浇注,炉墙、炉顶为耐火纤维模块砌筑,这些材料的使用,大大地降低了劳动强度,提高了筑炉的效率。1浇筑材料及炉装包钢薄板坯连铸连轧项目是国家“九五”重点项目,其中加热炉是从国外引进的新型炉型。由德国LOI公司技术总承包,全部砌筑材料由德国摩根热陶瓷集团公司提供,砌筑质量必须达到规范和图纸要求,由LOI公司验收认可。加热炉无论结构还是工艺都是当前国内最新颖、最先进的。加热炉分Ⅰ流、Ⅱ流两座,每座分3个部分,18段。每座炉长199.88m,炉膛净宽2.160m,高3.225m。炉底由83个四棱锥形渣斗组成,两侧墙分布有烧嘴、窥视孔、测温孔、测压孔等,如图1。2矿渣棉、耐火砖、矿渣棉、矿渣棉、麻黄棉、矿渣棉、麻黄棉、矿渣棉、麻黄混凝土锚固件的锚固件渣斗结构如图2所示,由炉皮到内依次为50mm厚矿渣棉、114mm厚隔热砖、76mm厚隔热耐火砖、90mm厚耐火浇注料,另外还有均匀分布的锚固件。2.1木模与钢模型的组合经过精确计算,我们对加热炉两端头、固定段与摆动段连接处几个特殊尺寸的渣斗分别制作了木模;其余大部分渣斗形状、尺寸相同,制作了8套钢结构模型周转使用。模型板面用δ=2mm厚的冷轧板,边肋用∠45×45角钢,整套模型由A、B、C3部分组成,连接处角钢上钻Φ14mm的U形长孔。2.2铺油纸的热压渣斗隔热层先砌矿渣棉,然后分别砌筑隔热砖与隔热耐火砖。在隔热砖与隔热耐火砖之间铺1层油纸。所有砖应错缝砌筑,并按要求留设膨胀缝,膨胀缝用13mm厚耐火纤维毡填充。2.3渣斗注浆及振捣每个渣斗浇注料施工,是以制作模型A、B、C3部分分段支设、分段浇注完成的。每段支模前,先在隔热层表面铺1层油纸,再将露出油纸的锚固件搬成“Y”形,然后将刷完脱模剂的模板就位,校正尺寸后加固。渣斗浇注中按设计有许多膨胀缝,膨胀缝为13mm厚耐火纤维毡用油纸包裹。这些膨胀缝如果控制不好,在振捣时很容易弯曲、歪斜。我们在胀缝处放置25mm厚木板,用木楔加固,然后将纤维毡胀缝紧贴木板放好。浇注浇注料时,相对应两面同时进行,以防振捣时模型偏移。振捣时,振动棒尽量不碰到胀缝。胀缝一侧浇注完并初凝后,将木板与木楔取出,浇注膨胀缝另一侧,如图3所示。3制作木墙施工炉墙结构从炉皮到内依次为25mm厚绝热块、265mm厚耐火纤维模块,另外有固定模块的金属托架。3.1油封的安装在已焊好固定托架的螺栓炉皮上,安装尺寸1000mm×600mm、厚25mm的绝热块。先将绝热块平行于炉皮贴近螺栓,用手均匀轻拍,再把它拿下来放在地面上,在所有留有螺栓痕迹处用铁钉做成的“T”形锥子钻孔,孔径与螺栓直径相同。最后将绝热块就位安装,紧贴炉皮,每安1块,随即将托架及螺母安上。在烧嘴和辊轴孔处,绝热块上的圆孔依划好的痕迹用手锯加工。3.2纤维块、模具与预应力筋钻孔炉墙纤维块安装按设计从每段中心向两头进行。将托架校正并固定好,把纤维块平行推向炉皮方向,靠住绝热块,使托架嵌入纤维块中,然后用相应的钩子插入,每安装1块,用力拉一下纤维块上的绑扎带,检验钩子是否插入托架(托架上带有小孔)。在烧嘴、辊轴孔处的纤维块,需在纤维块上钻孔。我们依据烧嘴、辊轴孔大小头的直径尺寸各做了3套(共9个)钻孔工具(钻孔工具为3mm厚冷轧板焊成的圆筒,其中一侧周圈割成锯凿,另一侧焊手柄)。同时,我们还按设计尺寸制作了3套(9个)木制方框模具,分别用于烧嘴、辊轴孔处纤维块钻孔。下面以烧嘴处纤维块钻孔为例说明:木框模具一面敞口,一面用五合板封口。五合板上留有与烧嘴直径相同的孔,孔的位置按设计定位,方框内径正好能放下4块模块加膨胀缝尺寸。首先将木框敞口一面向上放在平地上,将模块依图纸按号放在木框内相应位置,留设膨胀缝处插入与膨胀缝厚度相同的木板。然后将木框翻过来,五合板一面向上,用相应钻孔工具从圆孔处钻孔。钻孔时两臂用力要均匀、适当,钻孔工具轴线始终垂直于五合板,以防止钻出的孔偏移。纤维模块加工好后,从木框中拿出就位安装。4路桥安装施工加热炉炉顶是由18个炉盖组成的,在地面上砌筑安装好后,再吊装就位。其结构、砌筑安装方法与炉墙基本相同,这里从略。5有关特殊设备和工艺的技术措施5.1导管带扣炉墙、炉顶纤维块砌筑到最后边角一排(或一块),钩子无法插入,应采取另一种方法。先将带螺栓的托架安放在纤维块相应位置,插入钩子固定,在炉皮相应位置用钻钻一孔(孔径比导管直径略大一些),一人用一内径与螺栓直径相同,并且一端有内丝扣的不锈钢导管从炉外插入,另一人将纤维块从炉内相应位置用插板推向炉皮。用导管带扣端对准模块上螺栓并转动导管,将扣带上。边向外拉导管,边用力推纤维块,直到模块靠近绝热块,螺栓从炉皮外露出,将导管拿开,垫圈及螺母拧在螺栓上。5.2模板的安装施工由于此处的滑动缝为弧形,我们用3mm厚冷轧板制作了相同半径的弧形模板,模板的一面用Φ16mm圆钢呈网格加固,浇注料施工时,先浇注模板凸面那侧,凝固后拆模,将与滑动缝厚度相同的发泡苯乙烯板放在滑动缝处,紧贴已浇注完的耐火浇注料凹面,然后浇注另一侧耐火浇注料。发泡苯乙烯板最终将在烘炉时燃烧掉。5.3用相应孔径进行的钻孔(1)在最后模块安装时,需要用两块“Y”形插板。(2)在炉墙、炉顶模块砌筑时,两排模块之间的缝隙需用同等质量的耐火纤维填充,用两块“Y”形插板与一块直形插板辅助完成。(3)光电管孔、测温孔、测压孔等钻孔在炉墙两侧分布有许多直径50～150mm的光电管孔、测温孔、测压孔等,这些孔只有在炉墙砌筑完后加工才能位置准确,符合设计要求。我们根据不同孔径,用相应孔径钢管制作了钻孔工具。在砌筑完炉墙后,所有孔从炉皮外用相应孔径的钻孔工具向炉内钻孔。6安装在烤箱顶部和容器盖上6.1带剪断并多进全部炉墙、炉盖砌筑完后,将绑扎带纤维模块的带子剪断并抽出,纤维块两侧的包装夹板也必须用钳子拉出。最后用木板连续拍击,目的是使纤维模块之间以及绝热块和炉皮之间无空隙、紧贴。6.2纤维块弹墨线按设计要求尺寸将每个炉盖周圈与炉墙最上层一排纤维块弹墨线,以线为准用手锯切掉一斜角。在衔接处将25mm厚的纤维毡铺放好,最后按号将炉盖吊装就位。7新技术、新工艺的应用(1)通过包钢薄板坯